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Développement d'un programme alimentaire pour porcelet sevré en production biologique
Mémoire
SABRINA PLANTE
Maîtrise en sciences animales Maître ès sciences (M. Sc.)
Québec, Canada
© Sabrina Plante, 2014
iii
RÉSUMÉ COURT
Ce projet a été effectué afin de développer un aliment biologique, complexe
supplémenté en probiotiques, prébiotiques et enzymes, pour porcelet sevré qui améliorerait
la croissance, la santé intestinale et permettrait le développement d'une flore bactérienne
bénéfique. Pour ce faire, deux aliments ont été étudiés, simple et complexe, qui étaient
supplémentés ou non pendant les deux semaines suivant le sevrage. Pendant cette période,
les profils bactériens, les performances de croissance et la digestibilité ont été analysés. Par
la suite, les porcelets étaient nourris avec la même moulée pour deux semaines. Les
porcelets alimentés avec la moulée complexe ont eu une meilleure croissance et un profil
bactérien qui pourrait être plus favorable que ceux nourris avec la moulée simple. En
période post-traitement, les porcelets avec la moulée simple avaient de meilleures
performances, compensant le retard de croissance. Globalement, les performances n’ont
pas été modifiées par le type de moulée et les suppléments.
.
v
RÉSUMÉ LONG
La demande est grandissante pour les produits biologiques, dont la viande de porc. L'un
des problèmes majeurs en production porcine biologique survient au moment du sevrage.
En effet, les antibiotiques et les farines animales étant interdits en production biologique et
les sous-produits laitiers biologiques étant peu disponibles, cela laisse le producteur avec
peu d'alternatives alimentaires ou de suppléments pour maximiser la croissance et limiter
les problèmes gastro-intestinaux.
Pendant l'expérience, deux moulées, l'une simple (SIMP) composée principalement de
blé et de tourteau de soya et l'autre complexe (COMP) constitué comparativement à la
SIMP avec de la canne à sucre, des concentrés de protéine de pois et de levure. Celles-ci
contenient ou non des suppléments (enzymes, probiotiques et prébiotiques) (SUPP), ont été
évaluées pendant les deux premières semaines suivant le sevrage. Pendant cette période, les
profils bactériens des fèces et la digestibilité des nutriments ont été analysés. Par la suite,
les porcelets étaient tous nourris avec la même moulée pour les deux semaines suivantes.
Au total, 306 porcelets ont été utilisés sur deux fermes biologiques, Viandes biologiques de
Charlevoix et Bionat inc., pour un total de neuf répétitions. Les porcelets étaient sevrés
entre 28 et 35 jours d'âge.
La moulée COMP a permis d'obtenir un meilleur gain moyen quotidien et une meilleure
efficacité alimentaire pendant les deux semaines post-sevrage (P<0,05). Ces meilleures
performances des porcelets du groupe COMP ont été associées à une amélioration de la
digestibilité de la matière sèche, de la matière organique et de l'énergie pendant les deux
premières semaines et une meilleure digestibilité du phosphore pendant seulement la
première semaine post-sevrage (P<0,05). Toutefois, après les deux semaines d’application
des traitements, les porcelets ayant consommé de la moulée SIMP ont eu une meilleure
croissance et efficacité alimentaire que les porcelets du traitement COMP (P<0,05).
Globalement, sur l’ensemble de la période expérimentale, aucun effet du type de ration ou
vi
des suppléments n’a été noté sur les performances de croissance. Une différence
significative de la communauté microbienne entre les moulées SIMP et COMP a été notée
deux semaines après le sevrage (P<0,05). Quelques familles et genres bactériens ont pu être
identifiés et associés aux rations. En conclusion, les résultats indiquent que des porcelets
nourris avec une ration SIMP peuvent à long terme exprimer une croissance équivalente à
ceux nourris avec une ration COMP malgré une adaptation post-sevrage plus lente.
vii
TABLE DES MATIÈRES
RESUME COURT .................................................................................................................... III
RESUME LONG. ...................................................................................................................... V
TABLE DES MATIERES ......................................................................................................... VII
LISTE DES TABLEAUX ........................................................................................................... IX
LISTE DES FIGURES ............................................................................................................... XI
AVANT-PROPOS ................................................................................................................... XV
CHAPITRE 1 INTRODUCTION .................................................................................................. 1
CHAPITRE 2 REVUE DES TRAVAUX ANTERIEURS ................................................................. 5 CHAPITRE 1............................................................................................................................... 5 CHAPITRE 2............................................................................................................................... 5 2.1. LES PROBLEMES LORS DU SEVRAGE CHEZ LE PORCELET .................................................... 5
2.1.1. Les changements métaboliques lors du sevrage ...................................................... 5 2.1.2. Les facteurs influençant la prise alimentaire ........................................................... 7 2.1.3. La physiologie digestive du porcelet sevré ............................................................ 10 2.1.4. Les maladies entériques ......................................................................................... 15
2.2. ASPECTS DE L’IMMUNITE INTESTINALE ............................................................................ 21 2.2.1. Immunité innée ...................................................................................................... 22 2.2.2. Immunité passive ................................................................................................... 22 2.2.3. Immunité acquise ................................................................................................... 22
2.3. LES BESOINS ENVIRONNEMENTAUX ................................................................................. 24 2.3.1. Température ........................................................................................................... 24 2.3.2. Humidité ................................................................................................................ 26 2.3.3. Ventilation ............................................................................................................. 26 2.3.4. Condition sanitaire ................................................................................................. 27 2.3.5. Densité ................................................................................................................... 27
2.4. L'ALIMENTATION .............................................................................................................. 29 2.4.1. Simple versus complexe ........................................................................................ 29 2.4.2. Pois ........................................................................................................................ 31 2.4.3. Levure .................................................................................................................... 33 2.4.4. Canne à sucre ......................................................................................................... 35
2.5. EFFETS DES SUPPLEMENTS SUR LE SYSTEME DIGESTIF DU PORCELET EN POST-SEVRAGE 35 2.5.1. Enzymes ................................................................................................................. 36 2.5.2. Probiotiques ........................................................................................................... 48 2.5.3. Prébiotiques ........................................................................................................... 51
2.6. MODIFICATION DU PROFIL BACTERIEN AU MOMENT DU SEVRAGE ................................... 53
viii
2.6.1. Lactobacillaceae .................................................................................................... 61 2.6.2. Enterobacteriaceae ................................................................................................ 65 2.6.3. Clostridiaceae ........................................................................................................ 68 2.6.4. Bifidobacteriaceae ................................................................................................. 69
2.7. HYPOTHESE ET OBJECTIF .................................................................................................. 70 2.8. LISTE DES OUVRAGES CITES .............................................................................................. 73
CHAPITRE 3 DEVELOPPEMENT D'UN PROGRAMME ALIMENTAIRE POUR PORCELET SEVRE EN PRODUCTION BIOLOGIQUE .................................................................... 91
CHAPITRE 3. ............................................................................................................................ 91 3.1. INTRODUCTION .................................................................................................................. 91 3.2. MATERIEL ET METHODES ................................................................................................. 93
3.2.1. Animaux et logement ............................................................................................. 94 3.2.2. Scores fécaux ......................................................................................................... 97 3.2.3. Digestibilité des composés des rations ................................................................... 97 3.2.1. Extraction de l’ADN des bactéries des fèces ......................................................... 98 3.2.2. LH-PCR et électrophorèse sur capillaire ................................................................ 99 3.2.3. Construction des librairies de clones, criblage et séquençage.............................. 100 3.2.4. Analyse phylogénétique ....................................................................................... 101 3.2.5. Analyse statistique ............................................................................................... 101
3.3. RESULTATS ..................................................................................................................... 103 3.3.1. Étude de performance .......................................................................................... 103 3.3.2. Étude de digestibilité ............................................................................................ 106 3.3.3. Scores fécaux ....................................................................................................... 108 3.3.1. Analyse de la communauté bactérienne ............................................................... 110
3.4. DISCUSSION ..................................................................................................................... 119 3.4.1. Performances et digestibilité ................................................................................ 119 3.4.2. Analyse de la communauté bactérienne ............................................................... 123 3.4.3. Scores fécaux ....................................................................................................... 128
3.5. CONCLUSION ................................................................................................................... 129 3.6. LISTE DES OUVRAGES CITÉS ............................................................................................ 131
CHAPITRE 4 CONCLUSION ................................................................................................. 139
ix
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 2.3.1 Superficies minimales requises pour les enclos porcins en gestion biologiques (CARTV, 2011b) .......................................................................... 28
Tableau 2.6.1. Le nombre de cellules bactériennes selon le groupe ou l'espèce bactérien dans le petit intestin des porcelets sevrés après 0, 1, 2, 5 et 11 jours (Adapté de Pieper et al., 2008) .......................................................... 57
Tableau 3.2.1. Composition des rations pendant les jours 0-14 post-sevrage ....................... 95
Tableau 3.2.2. Composition de la ration après le traitement, des jours 15-28 après le sevrage ......................................................................................................... 96
Tableau 3.3.1. Performance après sevrage des porcelets élevés selon un mode de gestion biologique alimentés avec une ration simple (SIMP) ou complexe (COMP), supplémentée (SUPPa) ou non avec des enzymes (β-glucanase, xylanase, phytase, amylase et protéase), des probiotiques (Pediococcus acidilactici) et des prébiotiques (Mannane-oligosaccharide). .......................................................................... 105
Tableau 3.3.2. Digestibilité de la matière sèche, de la matière organique, de l'énergie, des fibres à détergent acide (ADF), des lipides, des protéines brutes et des cendres chez des porcelets sevrés et nourris avec une ration simple (SIMP) ou complexe (COMP) supplémentée (SUPPa) ou non avec des enzymes (β-glucanase, xylanase, phytase, amylase et protéase), des probiotiques (Pediococcus acidilactici) et des prébiotiques (Mannane-oligosaccharide) selon un mode de gestion biologique. ......................................................................................... 107
Tableau 3.3.3. Indices de diversité pour des porcelets en post sevrage en gestion biologique nourris avec une ration simple (SIMP) ou complexe (COMP) supplémentée (SUPPa) ou non avec des enzymes (β-glucanase, xylanase, phytase, amylase et protéase), des probiotiques (Pediococcus acidilactici) et des prébiotiques (Mannane-oligosaccharide) ............................................................................................. 111
Tableau 3.3.4. Différences dans la composition de la communauté bactérienne entre les différents traitements (type de ration (SIMP ou COMP) et suppléments (SUPP) composés d'enzymes (β-glucanase, xylanase, phytase, amylase et protéase), de probiotiques (Pediococcus acidilactici) et de prébiotiques (Mannane-oligosaccharide).) pour des porcelets en gestion biologique estimées par « multi-response permutation procedure » (MRPP) .................................................................. 115
x
Tableau 3.3.5. Analyse de l'indicateur d'espèce (ISA) pour les différents traitements (type de ration (SIMP ou COMP) et suppléments (SUPP) composés d'enzymes (β-glucanase, xylanase, phytase, amylase et protéase), de probiotiques (Pediococcus acidilactici) et de prébiotiques (Mannane-oligosaccharide) pour des porcelets en gestion biologique ......................................................................................... 118
xi
LISTE DES FIGURES
Figure 2.1.1 Cadre générale de la pathologie digestive au sevrage du porcelet (tiré de Martineau et Morvan, 2010) ....................................................................... 16
Figure 2.1.2 Physiopathologie des diarrhées au moment du sevrage chez le porcelet (tiré de Martineau et Morvan, 2010) .................................................. 19
Figure 2.6.1. Nombre moyen de bactéries selon les groupes majeurs dans l'iléum des porcelets sevrés à différents temps suivant le sevrage comme révélé par la méthode de pétri classique (day of life = âge, weaning = sevrage) (Tiré de Pieper et al., 2006)............................................................ 58
Figure 2.6.2. Nombre moyen de bactéries selon les groupes majeurs dans le caecum des porcelets sevrés à différents temps suivant le sevrage comme révélé par la méthode de pétri classique (day of life = âge, weaning = sevrage) (Tiré de Pieper et al., 2006) ............................................. 59
Figure 2.6.3. Nombre moyen de bactéries selon les groupes majeurs dans le colon des porcelets sevrés à différents temps suivant le sevrage comme révélé par la méthode de pétri classique (day of life = âge, weaning = sevrage) (Tiré de Pieper et al., 2006)............................................................ 60
Figure 3.3.1. Scores fécaux (1 = fèces solides à 5 = fèces liquides) pour la période post-sevrage (jours 0 à 14) de porcelets en gestion biologique nourris avec une ration simple (SIMP) ou complexe (COMP), supplémentée (SUPP) ou non avec des enzymes (β-glucanase, xylanase, phytase, amylase et protéase), des probiotiques (Pediococcus acidilactici) et des prébiotiques (Mannane-oligosaccharide) (0,02% d'Allzyme, 0,01% de Bactocell et 0,2% de Bio-MOS). Pour chaque traitement n=8 ........................................................ 109
Figure 3.3.2 Changement dans la structure de la communauté bactérienne des fèces en relation avec les traitements (type de ration (SIMP ou COMP) et suppléments (SUPP) composés d'enzymes (β-glucanase, xylanase, phytase, amylase et protéase), de probiotiques (Pediococcus acidilactici) et de prébiotiques (Mannane-oligosaccharide)) pour des porcelets maintenus en gestion biologique en utilisant un « non-metric multidimensiomal scaling (NMS 3D) » ................................................................................................... 113
xiii
À ma grand-mère,
Pour tout son amour et sa patience. À ma famille et mes amis,
Pour leur support. À tous les producteurs agricoles,
Qui ont su me transmettre leurs passions
xv
AVANT-PROPOS
En premier lieu je tiens à remercier mon directeur de recherche Frédéric Guay pour son
savoir, sa patience et son intelligence. Je suis très fière d'avoir participé à l'un des premiers
projets en production porcine biologique au Québec. Je le remercie pour sa confiance et la
patience qu'il a eue pour me guider et répondre à mes questionnements.
Je veux également remercier Guylaine Talbot, pour ses connaissances et Nathalie
Gagnon pour son aide en laboratoire à Lennoxville, ainsi que toute l'équipe qui m'ont
soutenue pendant les moments difficiles et les deux mois passés au Centre de recherche
d'Agriculture et Agroalimentaire Canada.
Un merci tout spécial aux producteurs Damien Girard et Serge Nault pour m'avoir
permis d'effectuer mon projet de recherche sur leurs fermes, Viandes biologiques de
Charlevoix et Bionat inc., ainsi que les ouvriers agricoles, Éric Pedneault, Andrew
Beauchamp pour m’avoir aidée à la ferme, nourri les porcelets et m’aidée à les peser. Je
remercie particulièrement, Éric Pedneault, car je débutais dans le domaine et il m'a
transféré sa passion et son amour pour la production porcine. Je ne peux oublier Andrée-
Anne Potvin, qui m'a secondée dans la phase animale de mon projet à la ferme Bionat inc.
Finalement, je tiens à remercier mes parents et mes amis pour leur soutien et leurs
encouragements, et parce qu'ils m'ont fait voir que l'impossible est réalisable. Ils ont écouté
mes réflexions et discussions concernant mon projet qui me passionnait, malgré le fait que
l'agriculture ne soit pas leur sujet de prédilection.
Merci au ministère de l'Agriculture, Pêcherie et Alimentation du Québec pour le soutien
financier qui m'a permis de réaliser ce projet.
xvi
L'article inséré dans ce mémoire a été rédigé par moi-même comme première auteure
mais également par trois co-auteurs : Frédéric Guay, Martin Lessard et Guylaine Talbot.
Cet article sera publié ultérieurement.
1
CHAPITRE 1
INTRODUCTION
L’agriculture biologique est un mode de gestion alternatif à l’agriculture
conventionnelle. Elle repose notamment sur un plus grand respect de l’environnement et
des animaux. En fait, l’agriculture biologique est un système holistique qui tente
d’optimiser la productivité et la santé des organismes du sol, des plantes, des animaux et
des gens. L’objectif principal est de réaliser un agro écosystème qui demeurera durable sur
le plan social, économique et écologique. C’est un système de gestion qui permet
d’accroître la salubrité des sols et la santé animale. Il protège aussi les plantes et crée un
environnement plus sain.
Le marché du porc biologique est en pleine croissance au Canada, ce qui ouvre de
nouvelles opportunités aux producteurs de porcs. La vente de viandes biologiques, en 2006,
représentait moins de 1 % des ventes d’aliments certifiées biologiques (Simpson, 2011). De
plus, en 2008, avec un chiffre de ventes d'environ 2 millions de dollars, la viande occupait
un segment du marché des aliments biologiques qui affichait un taux de croissance parmi
les plus élevés (Simpson, 2011). Cette augmentation de la demande provient de la
préoccupation grandissante de la population face au mode de production des aliments
provenant de l’agriculture conventionnelle. La transition entre la production de porc
conventionnelle et de porc biologique pourrait être une avenue future pour les producteurs
qui rencontrent des problèmes financiers dans le secteur conventionnel ou veulent
diversifier leur production. En 2011, il y avait neuf producteurs de porcs biologiques au
Québec (CARTV, 2011a).
2
Présentement, plusieurs études ont déjà été menées et se poursuivent en production
porcine conventionnelle. Il est probable qu'une augmentation du nombre de recherches en
production porcine biologique soit observée dans les prochaines années, en raison de
l’augmentation de la demande et du potentiel de développement du secteur biologique.
Étant données les modifications importantes et nécessaires à la conversion des fermes
porcines biologiques, plusieurs propriétaires sont réticents à se convertir malgré la demande
grandissante. Il est fort probable que les recherches plus nombreuses dans le domaine de la
production porcine biologique puissent convaincre davantage les producteurs et permettent
d’augmenter les performances des porcs et des élevages.
Le sevrage est un moment particulièrement stressant pour le porcelet et c'est une étape
charnière en production porcine. En agriculture biologique, peu de produits peuvent être
employés pour aider les porcelets à passer à travers cette période critique, c'est pourquoi il
est intéressant d'étudier l'alimentation des porcelets à ce moment afin d'améliorer leurs
croissances et limiter les problèmes gastro-intestinaux qui peuvent subvenir. Cette étude a
donc pour objectif de développer un programme alimentaire pour porcelet sevré en
production biologique. Dans un premier temps, deux types de moulées seront comparés soit
une alimentation simple, à base de blé et de tourteau de soya et l'une plus complexe,
composée de concentrés de protéines de pois et de levure ainsi que le sucre en canne. Les
concentrés de protéines permettent de remplacer les farines animales interdites en
production biologique et le saccharose remplace comme source de sucre le lactose qui est
souvent utilisé en élevages conventionnels, les sources de lactose étant peu disponibles en
production biologique. De plus, l'effet d'ajouter des suppléments (enzymes, probiotiques et
prébiotiques) sera analysé. Pour ce faire, l'étude des performances des porcelets, leur
activité de digestion, les scores fécaux et le profil bactérien fécal seront analysés. Dans ce
mémoire, le prochain chapitre consiste en une revue des travaux antérieurs sur le sujet soit :
les problèmes qui surviennent au moment du sevrage, le système immunitaire, les besoins
environnementaux, la nutrition, l'effet des suppléments et les bactéries retrouvées
généralement dans le tractus digestif des porcelets. Le troisième chapitre porte sur le projet
expérimental. Il présente de façon détaillée les travaux expérimentaux effectués, les
3
résultats obtenus ainsi qu'une discussion en lien avec les résultats et une brève conclusion
sur la recherche. Finalement, le quatrième chapitre permet de clore le mémoire en rappelant
les résultats et les conclusions pouvant être tirés de l'étude et qui mettent en contexte les
défis et les perspectives de la production porcine biologique.
4
5
CHAPITRE 2
REVUE DES TRAVAUX ANTÉRIEURS
2.1. LES PROBLEMES LORS DU SEVRAGE CHEZ LE PORCELET
Les porcelets lors du sevrage subissent divers stress majeurs. Tout d’abord, il y a un
changement abrupt au niveau de l’alimentation, c’est-à-dire qu’ils passent du lait maternel
qui est un aliment liquide, à une ration solide et sèche, à base de végétaux (céréales,
tourteaux, protéagineux). Ensuite, ils sont changés d’environnement, séparés de leur mère
et mélangés avec des porcelets provenant d’autres portées. Une hiérarchie doit donc
s’installer entraînant des bagarres et conflits. Ces facteurs combinés entraîneront souvent
une perte de poids considérable durant les premiers jours après le sevrage. Le poids initial
sera rarement retrouvé avant les sept premiers jours post-sevrages, si le sevrage a lieu à
moins de 17 jours d’âge (Pluske et al., 2003). Afin de bien comprendre la diminution des
performances des porcs, il faut connaître les changements métaboliques et endocriniens qui
surviennent chez les porcelets. De plus, la prise alimentaire volontaire sera diminuée lors
des premiers jours suivant le sevrage et la physiologie du système digestif sera aussi
modifiée afin de s’adapter à la nouvelle ration.
2.1.1. Les changements métaboliques lors du sevrage
Les facteurs responsables de l’augmentation du stress immédiatement après le sevrage
vont altérer le métabolisme des lipides et des protéines des porcelets et augmenter leurs
dépenses énergétiques. Ces changements vont survenir en raison de la modification dans la
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composition de la ration. Le métabolisme doit s’adapter aux changements dans la quantité
de lipides et de protéines disponibles à l'intérieur de la ration que le porc ingère.
2.1.1.1. Métabolisme des lipides
Les changements simultanés d’environnements social, physique et nutritionnel des
porcelets entraînent une modification dans l’énergie pouvant être métabolisée par l’animal.
En fait, il y a deux facteurs majeurs qui influencent la perte de poids et particulièrement de
lipides. Tout d’abord, le fait de mélanger les porcelets provenant de différentes truies va
entraîner des batailles entre ceux-ci afin de créer un nouvel ordre social, ce qui augmente
temporairement la production de la chaleur et affecte le métabolisme énergétique. Ensuite,
le facteur le plus important, est la diminution de la prise alimentaire qui affecte la digestion
des lipides. En effet, la balance énergétique devient négative pendant les premiers jours
suivant le sevrage. Les lipides seront mobilisés afin de répondre aux besoins énergétiques
pour le maintien, l’activité physique et la synthèse des protéines. Le taux de mobilisation
est plus important si la prise alimentaire est moindre et lorsque la température ambiante est
faible. Le sevrage induit une augmentation de la mobilisation des lipides, et en moins
grande quantité du glycogène, afin de fournir l’énergie nécessaire pour couvrir les besoins
de base du porcelet (Pluske et al., 2003).
Durant la période d’allaitement, la gluconéogenèse est très active, car le glucose
provenant du lait n’est pas suffisant pour répondre aux besoins en glucose du porcelet. À
l’opposé, la synthèse de lipides est extrêmement faible et les gras qui sont déposés
proviennent principalement des graisses alimentaires provenant du lait maternel. Lors du
sevrage, deux problèmes se présentent concernant l’aliment : celui-ci est plus sec et plus
riche en glucose qu’en lipide. La gluconéogenèse devient moins active, puisque le glucose
provient directement de l’aliment; l'organisme n’a plus besoin d’en synthétiser. La
lipogenèse, pour sa part est beaucoup plus active pour répondre aux besoins en lipides, qui
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se retrouvent maintenant en moins grande quantité dans la ration (Le Dividich et Sève,
2000).
2.1.1.2. Métabolisme des protéines
Les porcelets allaités déposent et synthétisent énormément de protéines durant leurs
premières semaines de vie (Pluske et al., 2003). Au sevrage, ces porcelets sous-alimentés
vont tenter de conserver le plus de protéines dans le tissu intestinal et dans une moindre
mesure dans les muscles squelettiques. Whittemore et al. (1981) ont montré que les
porcelets avaient une balance protéique négative lors des quatre premiers jours suivant le
sevrage. Par contre, dès qu’ils se remettent à consommer des aliments, leur balance en
protéine redevient positive. L’ingestion d’aliments stimule le taux de synthèse protéique et
augmente l’absorption des acides aminés dans le petit intestin et dans les muscles
squelettiques du porcelet (Davis et al., 1996; 1997).
2.1.2. Les facteurs influençant la prise alimentaire
La réponse du porcelet face au sevrage dépend de l’expérience qu’il a acquise auprès de
sa mère et l’âge auquel ce stress lui est imposé. En nature, les porcelets ont plusieurs
semaines, entre huit et douze, afin de développer une nouvelle stratégie pour se nourrir
tandis qu’en élevage, ils n’ont que quelques heures, la séparation d’avec la mère étant
subite (Pluske et al., 2003). Cette transition rapide résulte souvent en une réduction du taux
de croissance après le sevrage. C’est pourquoi en élevage la faible prise alimentaire sera
compensée en augmentant la densité nutritionnelle et la digestibilité de la ration.
8
En nature, le sevrage est un processus qui comporte au moins trois éléments : le
comportement, l’alimentation et l’immunologie. Il faut que chaque partie soit bien
développée puisque les trois influencent la santé du porc et son habilité à fonctionner
indépendamment de sa mère. En fait, lors du sevrage, le porcelet doit passer d’une situation
dans laquelle il obtient sa nourriture en tétant sa mère, qui est un comportement instinctif, à
l’obtention de nourriture de façon indépendante, ce qui implique un processus
d’apprentissage (Pluske et al., 2003). Cette transition graduelle, en nature, permet aux
systèmes enzymatique et immunitaire de mieux se développer avant le sevrage définitif.
L’un des facteurs importants qui affecte la prise alimentaire lors du sevrage est le temps,
soit l’âge auquel le porcelet sera sevré. Plus il sera jeune, et moins vite il s'habituera à
consommer une source alimentaire autre que le lait maternel, ce qui entraînera une
diminution de la prise alimentaire. Face à cette situation inhabituelle, le porcelet, bien
souvent, ne consommera pas suffisamment de nourriture pour répondre à ses besoins
énergétiques. Afin de diminuer l’effet de l’âge, il est possible de mettre des mangeoires
plus grandes qui permettront ainsi d’améliorer la prise alimentaire des porcelets puisqu’ils
auront accès à la nourriture en tout temps. En réalité, les mangeoires en pouponnière
devraient offrir au moins 15 cm d'espace par porcelet (CARC, 2003). La nourriture peut
être mélangée avec de l’eau, de sorte que l’aliment ressemble davantage au lait maternel et
qu'il réponde simultanément aux besoins en nutriments et en eau. Par contre, il faut porter
une attention particulière à ce mélange pour qu’il reste salubre et ne soit pas un vecteur de
maladies (Pluske et al., 2003).
Un second facteur très important qui modifie la prise de nourriture volontaire chez les
porcelets en post-sevrage provient du fait qu’ils sont souvent incapables de distinguer leurs
besoins physiologiques de la faim et de la soif. Ils doivent apprendre à satisfaire chacun de
ces deux besoins soit en consommant de la nourriture sec ou encore de l’eau. Plus ils sont
jeunes, donc moins familiers avec la nourriture solide, plus l’apprentissage sera long. Ceux
qui ne consomment pas assez d’eau vont se déshydrater ce qui est un problème important
9
pour l’animal. Au contraire, ceux qui en consomment trop vont se croire repus. En effet,
l'eau est un élément liquide comme le lait, c'est pourquoi lorsque les porcelets en
consomment ils ne font pas la différence entre les deux et se croient repus. Cependant, dans
l'eau, il n'y a pas les nutriments retrouvés dans le lait. Étant donné que le temps passé à
l’abreuvoir pour le porcelet reste le même peu importe le débit de celui-ci, il faut veiller à
bien équilibrer le débit de l’abreuvoir avec les besoins des porcelets en fournissant assez
d’eau sans provoquer une surconsommation (Pluske et al., 2003).
Un autre facteur qui limite la prise alimentaire suite au sevrage, provient de la période
d’allaitement durant laquelle c’est la truie qui habituellement stimule les porcelets à venir
manger. Après le sevrage, les porcelets sont donc séparés de ce stimulus qui régulait leur
prise alimentaire (Pluske et al., 2003).
La photopériode affecte aussi la prise alimentaire. En effet, des études ont montré que la
majorité des porcelets en post-sevrage ne mangent pas lorsqu’il fait noir ; plus la période de
luminosité est grande, plus l’ingestion alimentaire et le gain quotidien sont grands
(Simpson, 2003).
Il est important de maintenir une prise alimentaire continue suite au sevrage. En effet,
cela permet de maintenir l’architecture de la muqueuse épithéliale de l’intestin et donc des
villosités de la muqueuse. Lorsque le porcelet diminue sa prise alimentaire, les villosités
ont une taille moindre, ce qui diminue l’absorption et résulte en une perte de nutriments
plus importante (Pluske et al., 2003). Une reprise rapide de la consommation est donc un
élément important afin d’assurer la santé et le fonctionnement de la muqueuse intestinale.
10
2.1.3. La physiologie digestive du porcelet sevré
Les porcelets sont des monogastriques, c’est-à-dire qu'ils possèdent un estomac
composé d'un seul compartiment. Les aliments, en passant dans le tractus gastro-intestinal,
vont se briser en de plus petites molécules qui pourront être absorbées comme nutriments
ou non digérées et ressortir dans les fèces. Le tractus digestif du porc est similaire à celui de
l’homme, il est divisé en cinq parties : la bouche, l’œsophage, l’estomac, le petit et le gros
intestin. La majorité du processus digestif des monogastriques s'effectue en conditions
anaérobiques (Rowan et al., 1997).
C’est par la bouche que les aliments entrent dans le tractus digestif. Les dents vont
commencer à broyer la nourriture en de plus petits morceaux. La salive va agir pour
ramollir et humecter les aliments. De plus, la salive contient des enzymes, surtout
l'amylase, qui permettent de commencer la digestion chimique des aliments (Rowan et al.,
1997). Ensuite, la langue permet aux aliments de poursuivre leur digestion en poussant
ceux-ci dans l’œsophage. Ce dernier est un simple tube qui permet, par péristaltisme de
faire passer la nourriture de la bouche à l’estomac. La digestion chimique va pouvoir
commencer de manière plus importante dans cette section du tractus. Ces réactions
chimiques vont permettre de diviser la nourriture en de très petites particules et même en
molécules, c’est-à-dire en protéines, en glucides ou encore en lipides. Quelques nutriments
vont déjà être absorbés dans l’estomac, mais la majorité va passer dans le petit intestin. À
cet endroit, les villosités qui tapissent la paroi de l’intestin augmentent la surface
d’absorption. La majorité des nutriments sera donc absorbée à ce moment et le reste passera
au gros intestin. Il y a encore un peu de digestion qui se produit rendu à ce niveau du tractus
digestif. La dégradation supplémentaire des composantes alimentaires non digérées se fera
alors par les micro-organismes. Ce phénomène permet du moins d’absorber de courtes
chaînes d’acides gras volatiles et quelques vitamines qui contribueront à l’apport en
nutriments de l’animal (Wenk, 2001). Par contre, la fonction principale du gros intestin est
11
d’absorber l’eau et certains minéraux. Les aliments non digérés seront excrétés par le
rectum dans les fèces (Rowan et al., 1997).
Le développement d’un système digestif complet et fonctionnel est un processus qui est
initié par le colostrum et qui continue progressivement en nature. Le phénomène se fait
graduellement car la truie continue d’allaiter ses petits en même temps que ceux-ci
apprennent à manger de la nourriture solide, jusqu’à l’âge de huit à douze semaines où ils
deviennent indépendants. En agriculture commerciale, le porcelet étant sevré entre 14 et 28
jours, il doit s’adapter rapidement au changement de la ration. Les modifications majeures
au niveau physiologique de l’intestin se produisent donc après le sevrage. C'est pourquoi il
faut une ration hautement digestible à ce stade de croissance. Il y a quand même une
diminution de la prise alimentaire, pendant ce moment critique, ce qui entraîne des
changements dans la structure et la fonction de l’intestin (Pluske et al., 2003).
Les modifications intestinales qui surviennent lors du sevrage sont en fait une
conséquence des différents stress du sevrage, l'adaptation à un aliment solide à base de
céréales et l’interaction des bactéries dans l’intestin. Tous ces facteurs vont influencer la
prise alimentaire qui aura des conséquences majeures sur les composantes du tractus
digestif.
2.1.3.1. Taille des organes
Lors du sevrage, certaines parties du tractus digestif du porcelet n’ont pas encore atteint
leur plein potentiel pour digérer la nourriture solide. Il s’en suivra des conséquences pour la
croissance de ces différents compartiments. Makkink et al. (1994) ont montré qu’il y aurait
une augmentation graduelle, au cours des dix jours suivant le sevrage, de la masse relative
de l’estomac. Le petit intestin, pour sa part, subit une réduction de son poids relatif durant
12
les trois premiers jours et ne retrouvera sa masse de départ que dix jours après le sevrage.
De plus, l’histologie du petit intestin change considérablement. Par exemple, il y a une
diminution de 65 % de la hauteur des villosités dans le petit intestin (McCraken et al.,
1999). Au contraire, la taille du gros intestin va augmenter rapidement durant la période de
post-sevrage, peu importe l’âge du porc (Kelly et al., 1991). L’augmentation rapide du
poids du gros intestin provient d’un apport plus important en nutriments à ce site après le
sevrage. Kelly et al. (1991) ont trouvé qu’après seulement trois jours suivant le sevrage, le
petit et le gros intestin étaient à 80 et 141 % de leur poids respectif avant cette période
critique.
Le taux de croissance des organes qui sont reliés au tractus digestif, comme le foie et le
pancréas, va aussi changer au sevrage. La masse relative du foie va augmenter de façon
significative sept jours après le sevrage, ce qui s’explique par l’augmentation de l’activité
hépatique (Slade et Miller, 2000). Le poids du pancréas augmentera selon un taux constant
de la naissance jusqu'à environ 31 jours. Par la suite, le taux de croissance augmenterait
rapidement jusqu’à 42 jours. L’augmentation de la taille du pancréas ne veut pas
nécessairement dire qu’il produit plus d’enzymes (Efird et al., 1982). La sécrétion
d’enzymes va pouvoir augmenter lorsque la prise alimentaire sera plus grande, afin
d’améliorer la digestion des aliments (Owsley et al., 1986).
2.1.3.2. Morphologie du petit intestin
Durant les premiers jours suivant le sevrage, il y a une diminution de la prise
alimentaire qui entraîne beaucoup de changements au niveau du tractus digestif,
particulièrement pour la morphologie du petit intestin. En effet, l’absence de nourriture va
entraîner une atrophie des villosités et une hyperplasie des cryptes qui causent une
réduction de la capacité d’absorption du petit intestin et des activités enzymatiques
(McCracken et al., 1999). La ration, par son volume ou encore par son contenu en fibres,
13
influence la taille des villosités puisqu’elle peut créer une érosion mécanique de la région
apicale durant la digestion (Pluske et al., 2003). L’atrophie des villosités se produit car il y
a une augmentation de la perte cellulaire et le taux de renouvellement n’est pas assez rapide
pour combler les pertes. Ce problème est encore plus important lorsque les porcelets sont
sevrés en bas âge. Le phénomène est plus sévère lors des 24 premières heures suivant le
sevrage, mais l’atrophie des villosités se poursuit encore cinq jours après le sevrage,
jusqu’à ce que la hauteur des villosités soit d’environ 50 % de leur taille initiale (Pluske et
al., 1997). Par la suite, les villosités vont croître à nouveaux. Lors du sevrage, il est donc
important d’avoir une ration optimale afin de diminuer l’effet sur les villosités et les cryptes
et ainsi permettre de conserver une bonne absorption des nutriments.
Les enzymes du système digestifs changent au cours du temps. Le sevrage rapide dans
les porcheries accélère ce processus. Au départ, c'est l'activité spécifique de la lactase qui
est la plus élevé, c'est l'enzyme principal de la digestion du lactose, le sucre primaire du lait.
L'activité de cet enzyme est élevée au début de la lactation et commencera à diminuer vers
l'âge de trois semaines (Mavromichalis, 2006). La protéinase gastrique majeure, la
chymosine, est prédominante en bas âge et la pepsine devient prédominante avec l'âge
(Kidder et Manners, 1978, cités par Mavromichalis, 2006). L'activité de la lipase dans
l'estomac, est pour sa part assez élevée pendant la période de lactation car il y a une
abondance de lipide dans le lait de la truie. Cependant la lipase pancréatique n'est pas
sécrété en quantité significative chez le porcelet allaitant (Shen et Liechty, 2003; cités par
Mavromichalis, 2006). Finalement, les enzymes responsables de la digestion de l'amidon,
comme la maltase et l'α-amylase, sont en très faible quantité dans le tractus gastro-intestinal
des porcelets naissants mais leurs activités augmentent avec l'âge (Lindemann et al., 1986).
La maturation du système digestif au sevrage peut prendre deux à cinq semaines, pendant
lesquels l'ingestion d'aliment cause fréquemment des diarrhées (Mavromichalis, 2006).
Les changements qui surviennent dans la morphologie du petit intestin sont influencés,
entre autres, par la disponibilité de la glutamine. Elle permet la respiration des entérocytes
14
et apporte de l’azote pour la biosynthèse des nucléotides. Elle permet aussi de supporter le
métabolisme des villosités afin d’assurer le bon fonctionnement du petit intestin dont,
l’absorption (Pluske et al., 1997). Wu et al. (1996) ont ajouté 1 % de glutamine dans une
ration à base de maïs et de soya durant les sept premiers jours après sevrage et ont
remarqué que cela prévenait l’atrophie des villosités dans le jéjunum. De plus, la glutamine
aurait des effets bénéfiques sur le maintien et la perméabilité de la muqueuse lors
d’infections entériques (Dugan et McBurney, 1995).
2.1.3.3. Facteurs antinutritionnels
Certains éléments des aliments sont à éviter dans l’alimentation des animaux, puisqu’ils
ont des effets antinutritionnels qui nuisent à la croissance normale. L’un des exemples le
plus connu est la fève de soya, qui ne doit pas être la seule source de protéines dans
l’alimentation du porcelet, sinon il y aura un retard de croissance considérable (Pluske et
al., 1997). Lorsqu’un porcelet est nourris avec une ration contenant du soya, l’effet de cet
aliment diminue et finit même par disparaître après quelques semaines, car l’animal devient
« tolérant » aux protéines du soya et aux facteurs antinutritionnels. Friesen et al. (1992) ont
tenté d’inclure le soya plus tard dans la ration, soit 14 jours après le sevrage. Au départ,
cela a permis d’augmenter le taux de croissance en diminuant les effets délétères du soya
sur la structure de l’intestin. Par contre, l’inclusion du soya dans la ration après 14 jours a
créé un problème de croissance qui était similaire à celui observé avec l’aliment contenant
du soya immédiatement après le sevrage. Il n’y a pas seulement les protéines du soya qui
ont des «effets antinutritionnels», il y a aussi les lectines, les tannins et les inhibiteur d’α-
amylase qui vont diminuer les performances du porc en affectant négativement la structure
et les fonctions de l’intestin (Pluske, et al., 1997). Les inhibiteurs trypsiques ont aussi des
effets néfastes sur la digestibilité des nutriments et la croissance des porcelets (Valencia et
al., 2008).
15
2.1.4. Les maladies entériques
En agriculture biologique, la prévention est la base de la lutte contre les maladies. Elle
repose sur le choix de races adaptées à leur environnement, de bonnes pratiques d’élevage,
une alimentation saine et un logement de qualité (Dutertre, 2001). Toutefois, les
changements majeurs qui surviennent lors du sevrage font en sorte que plusieurs maladies
sont susceptibles de se développer chez les porcelets. La ration, tant au niveau de sa
composition que de sa granulométrie, joue un rôle prépondérant sur les maladies entériques.
En effet, chez le porcelet allaité, le colostrum et le lait maternel permettent d’altérer la
croissance des bactéries pathogènes dans le tractus gastro-intestinal. De plus, le lait
maternel permet de former une microflore bénéfique dans l’intestin avec une dominance
des bactéries de type lactobacilles et streptocoques qui sont adaptées pour utiliser le lait
comme substrat (Pluske et al., 2003). Le profil bactérien des porcelets sevrés sera traité
dans la section « Modification du profil bactérien au moment du sevrage ». Par contre,
lorsque les composantes bénéfiques du lait maternel disparaissent, par exemple au sevrage,
les porcelets deviennent plus vulnérables aux infections (Pluske et al., 1997).
Les pathologies digestives survenant lors du sevrage sont les plus fréquentes. Même
lorsque la maladie apparaît asymptomatique d'importants retards de croissance peuvent
survenir (Martineau et Morvan, 2010). Les principaux facteurs prédisposant aux maladies
digestives liées au sevrage sont le poids et l'âge des porcelets lors du sevrage (Figure 2.2.1).
Chez le porcelet sevré, les maladies du tractus digestif résultent généralement en des
diarrhées qui se développent entre trois et dix jours suivant le sevrage.
16
Figure 2.1.1 Cadre générale de la pathologie digestive au sevrage du porcelet (tiré de Martineau et Morvan, 2010)
17
Après le sevrage, particulièrement après un sevrage abrupt comme dans les élevages
modernes, il y a une courte période de jeûne et par la suite le porcelet commence à
consommer un aliment solide. La quantité et le type de substrat disponible pour la digestion
à différents sites du tractus gastro-intestinal, varient en fonction de la composition et de la
quantité de l’aliments consommés par le porcelet en plus de la capacité fonctionnelle de son
tractus digestif (Pluske et al., 2003). Le processus abrupt du sevrage induit de profonds
changements ce qui entraîne des modifications dans la composition et dans la complexité
de la microflore intestinale.
Jensen (1998) a étudié les changements dans la population microbienne du petit et du
gros intestin chez les porcelets sevrés à 28 jours. Lors de la première semaine suivant le
sevrage, les bactéries de types lactobacilles, qui prédominent chez les animaux allaités,
vont diminuer en nombre dans le petit intestin tandis que la quantité d’Escherichia. coli et
d’autres coliformes vont augmenter. La présence d’E. coli n’est pas nécessairement
associée à la maladie. La population microbienne du petit intestin sera établie après une
semaine et la fermentation sera à son maximum. Dans le gros intestin, il faut environ 20
jours avant que l’activité microbienne augmente et se stabilise (Pluske et al., 2003).
2.1.4.1. La diarrhée colibacillaire de sevrage
L’un des symptômes de maladie le plus rencontré chez le porcelet sevré est la diarrhée.
D'un point de vue bactérien, elle est principalement associée à une prolifération
d’Escherichia coli ou Salmonella dans le petit intestin, mais elle pourrait aussi être causée
par un rotavirus (Lecce et al., 1983). Ces bactéries ou ce virus entraînent une inflammation
du tractus digestif et une perturbation du processus d’absorption par les cellules épithéliales
de l’intestin causant ainsi les diarrhées. Il est important de savoir que les rotavirus et E. coli
sont aussi retrouvés dans les fèces d’animaux sains (Nabuurs et al., 1993), ce qui montre
que les diarrhées en post-sevrage sont en fait poly-factorielles (Martineau et Morvan,
18
2010). Seuls, les rotavirus ne peuvent pas entraîner de modifications dans la structure et les
fonctions du petit intestin. C’est leur interaction avec des micro-organismes et
l'alimentation qui peut amener ces changements. En effet, la diarrhée colibacillaire de
sevrage n'est pas une pathologie infectieuse à la base. Il s'agit au départ d'une pathologie
alimentaire qui se complique lorsque des agents infectieux augmentent en nombre dans le
système digestif (Martineau et Morvan, 2010). Différents événements lors du sevrage
concourent à prédisposer les porcelets à cette infection digestive (Figure 2.1.2). La diarrhée
qui est la manifestation d’une augmentation du contenu en eau dans les fèces, devient
apparente lorsque les fèces contiennent environ 80 % d’eau (Pluske et al., 2003).
19
Figure 2.1.2 Physiopathologie des diarrhées au moment du sevrage chez le porcelet (tiré de
Martineau et Morvan, 2010)
20
2.1.4.2. La gastro-entérite hémorragique à Escherichia coli
La gastro-entérite hémorragique à Escherichia coli est une maladie infectieuse mais non
contagieuse d'importance principalement lors de la période suivant le sevrage. Mieux
connue sous le nom de « colitoxicose », cette maladie doit être considérée comme un
simple problème digestif accidentel (Martineau et Morvan, 2010).
La maladie va être causée par certains sérotypes particuliers d'E. coli. Ceux qui
occasionnent le plus souvent les diarrhées en post-sevrage sont les sérotypes porteurs de
l'adhésine « F4 » qui produisent des entérotoxines. Ce facteur F4 permet une colonisation
massive et intense en moins de 24-36 heures de tout l'intestin grêle (Martineau et Morvan,
2010). Cette colonisation entraine la libération de lipopolysacharides, les endotoxines, qui
sont responsables d'une coagulation intravasculaire disséminée dans les vaisseaux de
l'intestin. Il s'agit donc d'un accident vasculaire dans la paroi intestinale (Martineau et
Morvan, 2010). Il existe présentement différentes hypothèses pour expliquer ce phénomène
de multiplication intense de ces E. coli particuliers. Elles sont tous reliés à la modification
rapide de l'écosystème intestinal. Ce problème pourrait survenir à cause d'une diminution
dans la rapidité du transit intestinal. Il pourrait aussi être causé par le changement intense
de la flore intestinale ou encore faire suite au stress important qu'engendre le sevrage. Tous
ces éléments entraînent une surcharge alimentaire massive qui dépasse largement les
capacités digestives normales (Martineau et Morvan, 2010). Cette maladie entraîne la mort
des porcelets et ce sont souvent les plus gros qui en sont atteints car ce sont ceux qui
consommaient le plus d'aliment après le sevrage (Martineau et Morvan, 2010).
21
2.2. ASPECTS DE L’IMMUNITE INTESTINALE
Dans le petit intestin, il y a bien entendu l’absorption des nutriments, mais la défense
contre les organismes pathogènes y est aussi très importante. Étant donné que la
perméabilité de l’épithélium est nécessaire pour l’absorption des nutriments, cela pourrait
augmenter les risques de translocation des pathogènes. Lorsque la surface de digestion et
d’absorption augmente, il faut simultanément augmenter l’aire de protection par le système
immunitaire. En effet, le tractus intestinal en santé est perméable aux nutriments mais ne
laisse pas passer les agents pathogènes. La muqueuse du système digestif contient
cependant des cellules M qui vont contribuer à éduquer le système immunitaire contre les
antigènes bactériens. (celles-ci seront présentées dans la section 2.2.3 Immunité acquise).
Le système immunitaire doit donc permettre une réponse active contre les antigènes
nuisibles et tolérer la présence de ceux inoffensifs (Pluske et al., 2003).
La reconnaissance et la défense contre les infections sont des adaptations des
organismes multicellulaires. Le système immunitaire des mammifères utilise deux
stratégies contre les micro-organismes pathogènes. La première technique consiste en la
reconnaissance de motifs moléculaires associés aux pathogènes. Les récepteurs qui
reconnaissent ces motifs vont émettre un signal qui induit une réponse inflammatoire et
active le mécanisme de défense de l’hôte. La deuxième stratégie consiste à reconnaître des
marqueurs moléculaires spécifiques. Ces marqueurs sont retrouvés sur les cellules normales
de l’hôte mais pas sur les cellules atteintes par l’infection (Mushegian et Medzhitov, 2001).
De nos jours, les pratiques de sevrage en production porcine apportent régulièrement des
altérations de l’immunité intestinale et de la réponse immunitaire intestinale.
22
2.2.1. Immunité innée
Le système immunitaire inné est la première ligne de défense contre les infections
bactériennes; il est plus ou moins spécifique. Il fonctionne même s’il n’a jamais été exposé
aux bactéries pathogènes auparavant et il répond très rapidement à une invasion
bactérienne. Les mastocytes, les macrophages, les cellules dendritiques et les neutrophiles
sont les leucocytes prédominants de l’action du système immunitaire inné. Les neutrophiles
représentent environ 50 % des leucocytes toujours présents dans le sang et sont les cellules
les plus actives dans la réponse innée (Pluske et al., 2003).
2.2.2. Immunité passive
L’acquisition de l’immunité passive est primordiale chez le porcelet nouveau-né. Elle
s’acquiert passivement lorsque le porcelet tète le colostrum et le lait maternel de la truie. En
effet, l’immunité passive provient des immunoglobulines maternelles qui sont absorbées
directement par le petit intestin du porcelet. Ce type d’immunité est donc dépendant des
antigènes auxquels la truie a été exposée. L’immunité passive permet de protéger le
système digestif et l’ensemble de l’animal pendant la période où son système immunitaire
n’est pas assez développé pour répondre activement aux pathogènes (Bailey et al., 2005).
2.2.3. Immunité acquise
L’activation de la réponse immune acquise commence par une première exposition aux
antigènes et la réponse à ceux-ci va apporter une immunité à long terme. En effet,
l'épithélium, qui est exposé à une grande quantité d'antigène, est essentiel à la vie et
23
requière une protection continue et efficace contre les invasions (Murphy et al., 2008). La
colonisation de l’intestin par des bactéries de l’environnement commence très rapidement
après la naissance. Lors du sevrage, il y aura aussi une augmentation de la flore intestinale,
causée par le changement d’alimentation (Bailey et al., 2005). La réponse immunitaire
active est, à court terme, désavantageuse puisqu’elle requière un transfert de l’énergie qui
pourrait être utilisée pour répondre à d’autres besoins, mais cette demande est moins élevé
que pour la réponse innée.
Le système immunitaire actif a besoin d’énergie pour la prolifération de cellules
appropriées et, la synthèse et la sécrétion de molécules effectrices adéquates (Bailey et al.,
2005). Le tissus sous l'épithélium intestinal est appelé la lamina propia, celle-ci contient les
lymphocytes et d'autres cellules du système immunitaires comme les macrophages et les
cellules dendritiques (Murphy et al., 2008). Les lymphocytes sont retrouvés avec le tissus
lymphoïde comme les cellules de Payer qui sont séparé du contenu intestinal par
l'épithélium. L'entrée des antigènes se fait par les cellules M. Celles-ci captent l'antigène,
dans le contenu intestinal, par endocytose ou phagocytose et les relâche dans une cellule de
Payer. Les cellules de Payer sont un site de présentation des antigènes aux cellules
dendritiques, les cellules T et B qui sont responsable de l'activation de la réponse
immunitaire (Murphy et al., 2008). Les cellules dendritiques peuvent aussi capturer
directement des antigènes dans l'intestin. Elles vont s'étendre de la lamina propria à
l'intestin en passant entre deux cellules de l'épithélium sans perturber son intégrité (Murphy
et al., 2008). La formation et la maturation du système immunitaire acquis sont donc
dépendants de l’exposition à des microbes, un porcelet qui n’est presque pas exposé à des
germes développera très peu son système immunitaire « aquis » (Bailey et al., 2001).
24
2.3. LES BESOINS ENVIRONNEMENTAUX
Le porcelet étant sevré en bas âge dans les systèmes de production, il est plus fragile
face aux différents changements de son milieu environnant. En fait, les conditions
environnementales, comme la température ambiante et les conditions sanitaires, peuvent
avoir des impacts très importants sur la santé et les performances de croissance du porcelet.
De plus, étant donné que les porcelets sont gardés en grands nombres dans le même
bâtiment, un climat non optimal ou encore des conditions sanitaires non conformes peuvent
entraîner une réduction des performances et une augmentation du risque de dérive sanitaire.
En élevage biologique, les bâtiments doivent aussi obéir à certains principes fondamentaux
tels la liberté de mouvement, une ambiance confortable, de l’eau et des aliments facilement
accessibles (Dutertre, 2001).
2.3.1. Température
La température est l’un des facteurs les plus importants pour la santé, la performance et
le bien-être des porcelets sevrés. Bien entendu, la température de thermoneutralité peut
varier selon l’isolation thermique du corps ou encore selon la quantité de nourriture
consommée, qui pourra ainsi servir d’énergie pour la thermorégulation. De plus, d’un point
de vue thermique, le porcelet est désavantagé comparativement au porc plus âgé car il
possède une capacité limitée à conserver sa chaleur; c’est-à-dire que sa surface d’échange,
relativement à son poids, est élevée ce qui explique pourquoi son isolation thermique est
mauvaise, il perd effectivement plus facilement sa chaleur (Le Dividich, 1979).
La prise alimentaire chute lors des premiers jours suivant le sevrage. Cette sous-
consommation entraîne la mobilisation des lipides afin de maintenir l’activité physique et
25
de répondre aux besoins énergétiques du porcelet pour la thermorégulation. Le taux
d’oxydation des réserves lipidiques va être davantage marqué à des températures froides car
le porcelet devra utiliser un supplément d’énergie pour maintenir sa température corporelle.
Ce problème entraînera une perte de poids encore plus importante suite au sevrage. La
performance des porcelets est donc diminuée de façon significative (Le Dividich, 1979).
Dans une expérience, Le Dividich et al. (1980) ont remarqué, qu’entre 20 et 28ºC, le
dépôt de protéines n’est pas influencé par la température ambiante. En fait, la rétention de
l’azote, va être affectée seulement dans des conditions environnementales extrêmes, soit
une température trop élevée ou trop froide. Par contre, le dépôt de graisse lui est très
fortement influencé par la température, ce qui correspond aux résultats obtenus dans
d’autres expériences et qui s’explique, comme discuté auparavant, par la mobilisation des
lipides emmagasinés (Le Dividich et al., 1980).
Les deux premières semaines suivant le sevrage sont les plus critiques et la température
doit être ajustée en conséquence. Le Dividich (1981) a montré que la température optimale
pour la croissance des porcelets sevrés à 21 jours, élevés sur caillebotis, serait de 28ºC lors
de la première semaine et qu’ensuite il serait possible de diminuer de 2ºC la température à
chaque semaine, jusqu’à la cinquième semaine. En agriculture biologique, il est interdit
d’élever les animaux sur caillebotis. Ils doivent disposer d’une aire de couchage propre et
sèche recouverte d’une litière (Dutertre, 2001). Celle-ci, selon le type de matériaux utilisés,
permet de diminuer la température confort dans la porcherie. Il a été montré que l'apport de
litière en grande quantité a un effet bénéfique pour les porcelets, que ce soit au niveau des
pieds et des membres ou pour le confort thermique puisque les litières ont des propriétés
isolantes (CORE Organic, 2010). La température ressentie par les porcs sur litière est plus
élevée que la température ambiante. La période critique concernant la température se
termine lorsque la prise alimentaire devient régulière ainsi le porc est capable de compenser
pour un environnement défavorable en consommant davantage de nourriture (Pluske et al.,
2003).
26
Les conséquences d’une température non optimale sont plus grandes chez l’animal en
bas âge. Cela peut entraîner une diminution du taux de croissance et peut expliquer en
partie l’augmentation de la sensibilité du porcelet aux maladies infectieuses puisqu'une
température défavorable diminue la production d’immunoglobines (Le Dividich, 1979). Un
porcelet soumis à des températures normales va croître plus rapidement et l’incidence des
diarrhées sera moins élevée que pour les porcelets élevés dans des températures trop froides
(Dwight Armstrong et Cline, 1977).
2.3.2. Humidité
L’humidité relative de l’air ambiant dans le bâtiment de sevrage a un impact sur la
croissance des porcelets et sur le taux d’incidence des maladies. En effet, une humidité
élevée sera propice à la survie de certaines bactéries pathogènes responsables des diarrhées
chez le porcelet (Van Der Heyde, 1970). Van Der Heyde (1970) recommande un taux
d’hygrométrie de l’air ambiant de 60 % afin de limiter la fréquence des diarrhées.
2.3.3. Ventilation
La ventilation a deux fonctions majeures : elle permet d’enlever l’humidité de l’air et
les gaz nocifs à la santé et elle aide à mieux gérer la température dans le bâtiment (Le
Dividich et Herpin, 1994). L’effet de la ventilation est fortement corrélé avec la
température ambiante. Si les températures sont froides, la vitesse de l’air doit être diminuée
afin de limiter les pertes de chaleurs ce qui entraîne une augmentation du besoin
énergétique pour la thermorégulation. Par contre, lorsque la température de l’air est chaude,
une grande vélocité de l’air améliore la perte de chaleur (Le Dividich, 1979).
27
2.3.4. Condition sanitaire
Les porcelets sevrés entre trois et quatre semaines n’ont pas encore un système
immunitaire complètement développé. À cela s'ajoute une prise alimentaire réduite et le
changement du milieu ce qui les rend très vulnérables aux problèmes de santé (CARC,
2003). C’est pourquoi, il est préférable d’avoir un système en bandes discontinues qui
permet de tout nettoyer, de tout désinfecter et même d’observer un vide sanitaire entre
chaque bande de porcelets afin de limiter la propagation des maladies. Cette technique de
gestion permet d’améliorer considérablement les performances de croissance (Le Dividich,
1979).
2.3.5. Densité
En théorie, l’aire recommandée pour un porcelet peut être estimée par la formule
suivante : Aire(m2)=0,047xpoids(kg)2/3. En pratique pour un porcelet ayant un poids se
situant entre 5-6 et 25-30 kg, un espace de 0,25 à 0,30 m2 est régulièrement utilisé lorsque
le plancher est de type caillebotis ou en grillage. Pour les porcelets élevés sur un plancher
plein comme du ciment, il faut 20 à 25 % plus d’espace (Pluske et al., 2003). Si l’espace est
plus restreint que cette valeur recommandée, les porcelets vont avoir tendance à diminuer
leur prise alimentaire, ce qui va limiter leurs performances. Ils vont aussi se battre plus
régulièrement. Les batailles entraînent aussi une perte énergétique importante qui aurait pu
être utilisée pour la croissance. Les densités recommandées en production porcine
biologique sont présentées dans le tableau 2.3.1. De plus, selon la norme 6.9.3 b) du
CARTV (2011b), une litière abondante doit être présente en tout temps dans les enclos.
28
Tableau 2.3.1 Superficies minimales requises pour les enclos porcins en gestion biologiques (CARTV, 2011b)
Stade de développement À l’intérieur (m2/tête) À l’extérieur (m2/tête) (aire d’exercice)
Porcs reproducteurs Verrats 9 9 Truies 3 3 Truies allaitantes avec porcelets âgés de 40 jours au maximum
7,5 2,5
Porcs d’engraissement Porcelets jusqu’à 30kg 0,6 0,4 Porcelets 30-50kg 0,8 0,6 Porcelets 50-85kg 1,1 0,8 Porcelets 85kg et plus 1,3 1,0 Aire de mise bas 9m2 (3mx3m) dont
0,8m2 protégé
29
2.4. L'ALIMENTATION
L'alimentation des animaux est aussi un facteur crucial lors de leur développement,
particulièrement chez le porcelet sevré. En effet, celui-ci étant sevré bien avant l'âge
naturel, son système digestif n’étant pas complètement adapté ce qui entraîne une digestion
moins efficace des nutriments. L'objectif majeur dans la formulation d'une ration
alimentaire pour porcelet sevré est de stimuler la prise alimentaire (Dritz et al., 1996a).
Certaines études ont porté sur la complexification des rations, en mettant plusieurs types
d'ingrédients dans une même ration afin d'améliorer la digestion et les performances
animales. Le potentiel d'utiliser des aliments hautement digestibles a aussi été étudié. Les
rations complexes pour porcelets sevrés sont considérées comme des facteurs clés pour
maximiser la croissance des porcelets immédiatement après le sevrage (Vente-
Spreeuwenberg et al., 2004; Dong et Pluske, 2007). Les ingrédients de haute qualité
seraient employés pour améliorer le goût, la prise alimentaire, la digestibilité et les
performances (Mateos et al., 2007).
2.4.1. Simple versus complexe
Dans l'ensemble, les études s'accordent pour affirmer qu'une ration complexe permet
d'améliorer les performances des porcelets lors des premiers jours suivant le sevrage, mais
que l'effet ne se fait pas ressentir à long terme lorsqu'il y a un retour à une alimentation plus
simple. L'étude de Fraser et al. (1994) montre qu'après la première semaine suivant le
sevrage, les porcelets consomment davantage d’aliment et tendent à avoir un meilleur gain
de poids lorsqu'ils sont alimentés avec une ration complexe (un moulée commerciale
médicamentée et sans tourteau de soya) comparativement à un aliment simple (composé
principalement de maïs, blé et tourteau de soya). Pendant la seconde semaine du sevrage,
ces mêmes porcelets vont avoir une meilleure conversion alimentaire et une meilleure prise
30
de poids. Cependant, lorsque les porcelets sont alimentés avec une ration simple en post-
sevrage, c'est eu qui après trois semaines ont obtenu un meilleur gain de poids et une
meilleure efficacité de conversion alimentaire que ceux qui ont dû passer de la ration
complexe à la simple. Ces résultats suggèrent, qu'en pratique l'introduction de cet aliment
simple devrait se faire de façon graduelle pour les porcelets alimentés avec une ration
complexe pendant les deux premières semaines post-sevrage (Fraser et al., 1994).
Dritz et al. (1996b) ont obtenu des résultats similaires, avec une amélioration de la
consommation quotidienne, du gain de poids et une meilleure conversion alimentaire des
jours 5 à 18 après sevrage pour les porcelets alimentés avec une ration complexe (composée
de maïs, concentré de protéine de soya, du lactose et de farine animale). Cependant,
pendant les jours 18 à 32, lorsque les porcelets sont tous alimentés selon le même plan
alimentaire, il n'y a pas de différence significative en termes de gain de poids bien que
celui-ci soit numériquement plus élevé pour les porcs ayant consommé une ration simple au
départ (contenant principalement du maïs et du tourteau de soya). De plus, ces derniers ont
une plus grande prise alimentaire quotidienne. Sur toute la période à l'étude, soit des jours 5
à 32 suivant le sevrage, les porcelets ayant consommé la ration complexe obtiennent un
meilleur gain de poids et un meilleur taux de conversion alimentaire. Toutefois, peu
importe le traitement, il n'y aurait pas de différence dans la prise alimentaire. L'amélioration
du gain de poids pendant les deux premières semaines avec le traitement complexe peut
s'expliquer par l'amélioration de la consommation et de la conversion alimentaire. Le taux
de conversion alimentaire plus élevé pour le traitement simple pourrait être une indication
que la ration est moins digestible ou que la capacité d'absorption de l'intestin a été
endommagée par la ration.
Certaines recherches montrent des effets inverses et concluent donc qu'il ne serait pas
avantageux de payer plus cher pour un aliment complexe, car celui-ci n'améliorerait pas les
performances. Berrocoso et al. (2012) constatent que l'emploi d'ingrédients sophistiqués
(maïs chauffé, farine de poisson et concentré de protéine de soya) n'améliorerait pas la
31
digestion, ni les performances animales comparativement à une ration simple de maïs, blé,
orge et tourteau de soya. Goodband et al. (2006, cités par Berrocoso et al., 2012) indiquent
que la capacité digestive des porcelets après 40-45 jours d'âge (approximativement entre
11-12 kg) est élevée et qu'il ne serait pas nécessaire d'inclure de fortes quantités de lactose
ou de farine de poisson de haute qualité dans la ration. Les études qui n'obtiennent aucune
amélioration des performances concluent en affirmant qu'il ne serait pas nécessaire
d'employer une ration complexe lorsque les conditions environnementales et sanitaires sont
optimales. Berrocoso et al. (2012) ont toutefois obtenu une diminution des scores fécaux et
des problèmes de diarrhée lorsque les porcelets étaient alimentés avec une ration complexe
tout comme Wellock et al. (2009). Wellock et al. (2009) comparaient des aliments de
hautes qualités contenant des céréales chauffées et des farines animales à une ration
composée de céréales brutes et de protéines végétales. L'effet des rations peut varier selon
les conditions environnementales mais aussi selon les ingrédients qui les composent.
2.4.2. Pois
En production biologique, les farines animales sont interdites. C'est pourquoi des
sources alternatives de protéines doivent être employées dans les rations alimentaires.
Malgré le fait que la digestibilité des protéines de pois est plus variable, celui-ci constitue
un bon complément aux céréales. En effet, il est riche en protéines (18 à 30 %) et en lysine
(Crevieu-Gabriel, 1999) et sa valeur énergétique est comparable à celle des céréales
(Leterme et al., 1989). De plus, cette culture est idéale en agriculture biologique, puisqu'elle
présente un bon rendement et ne nécessite pas d'engrais azotés.
Contrairement aux farines animales, le pois contient des facteurs antinutritionnels qui
limitent la digestion des nutriments. Les tannins contenus dans certaines espèces de pois
sont responsables de la baisse de digestibilité des protéines chez les porcs (Perez et
Bourbon, 1992, cités par Crevieu-Gabriel, 1999). Cependant, la majorité des variétés de
32
pois produites appartiennent à la sous-espèce hortensia (fleurs blanches) qui ne possède pas
de tannins. Ensuite, les phytates, qui constituent la forme de réserve du phosphore de la
plante, ont des propriétés chélatantes et forment des complexes avec les minéraux et les
protéines ce qui limite leur absorption dans le système digestif. Le pois possède des teneurs
en phytates particulièrement faibles, ce qui est bénéfique pour la digestion de l'animal
(Crevieu-Gabriel, 1999). Les lectines contenues dans le pois se fixent à la muqueuse
intestinale diminuant l'absorption des aliments et perturbant la perméabilité intestinale.
Elles peuvent même modifier l'écologie bactérienne (Pusztai et al., 1993, cités par Crevieu-
Gabriel, 1999). Les effets négatifs des lectines sont variables selon leur origine botanique.
Les lectines de pois s'attachent aux oligosaccharides présents dans la partie inférieure des
villosités intestinales, les moins matures. C'est pourquoi elles auraient peu d'effet sur la
digestion. Chez le porcelet l'absence d'effet des lectines peut s'expliquer grâce à la
neutralisation de celles-ci par les nombreux glycoconjugués présents dans l'aliment et par
les sécrétions intestinales lors de la digestion (Bertrand et al., 1988). Finalement, les
inhibiteurs trypsiques vont agir en formant des complexes enzymes-inhibiteurs irréversibles
qui inactivent les enzymes (Huisman et Jansman, 1991). Chez le porc, il en résulte une
hypersécrétion des enzymes pancréatiques qui représente une perte de protéines endogènes
et par conséquent une baisse de la digestibilité apparente (Crevieu-Gabriel, 1999).
Valencia et al. (2008) ont voulu comparer l'emploi de farine de soya, d'un concentré de
protéines de soya ou du soya riche en matières grasses avec un concentré de protéine de
pois dans l'alimentation des porcelets. Ils ont observé une diminution de la prise alimentaire
quotidienne des porcelets âgés de 26 à 48 jours avec une inclusion de 10,5 % de concentré
de protéines de pois et une diminution de la digestibilité des protéines et de l'énergie. Ils
affirment donc que le potentiel d'inclusion de pois dans la ration pour porcelet est limité.
D'autres études, comme celle de Parera et al. (2010) montrent que la source protéique
n'a pas d'effet sur les performances des porcelets (concentré de protéine de pois inclus à
9,5%). Cependant, l'emploi de pois réduit la digestibilité des protéines mais pas celle de
33
l'énergie. En général, les porcelets répondent mieux à l'inclusion de céréales dans la ration
qu'à l'inclusion de pois (Castell et al., 1996), probablement en raison des facteurs anti-
trypsiques contenus dans le pois qui réduisent la prise alimentaire (Bengala Freire et al.,
1989). Toutefois, cet effet négatif diminue avec l'âge. Selon Le Gall et al. (2007), la
diminution de la digestibilité des protéines pourrait s'expliquer par certaines protéines de
pois comme les lectines et les albumines 2 qui restent intactes après le passage dans
l'estomac et le petit intestin ce qui limite la digestion des protéines de pois.
Certaines recherches montrent cependant que les légumineuses, comme la féverole, le
pois et le lupin peuvent partiellement ou entièrement remplacer les sources de protéines
d'origines animales. Elles représentent aussi une source d'ingrédients riche en protéines
alternatives aux tourteaux de soya (Jezierny et al. 2010). Il faut faire attention lors de
l'emploi du pois dans l'alimentation car celui-ci possède de faibles concentrations en acides
aminés sulfurés et en tryptophane. Il faut donc balancer les apports en acides aminés. En
agriculture biologique, l'emploi d'acide aminé sous forme cristalline est limité. C'est
pourquoi il faut favoriser d'autres aliments pour répondre de manière adéquate aux besoins
alimentaires des animaux.
2.4.3. Levure
Les études employant des concentrés de protéines de levure pour remplacer les farines
animales et combler les besoins alimentaires de porcelets ont obtenu pour la majorité des
effets positifs sur les performances de croissance. Les concentrés de protéines de levures
sont une source riche en acides aminés digestibles et contiennent approximativement 45 %
de protéines. De plus, ce produit contient du glutamate qui améliore la palatabilité de
l'aliment résultant en l'augmentation de la prise alimentaire, de l'inositol, qui est une
composante fondamentale de la membrane cellulaire et est nécessaire pour les fonctions
34
nerveuses du cerveau et des muscles, ainsi que des nucléotides qui sont importants pour
l'immunité et la santé intestinale (D'Souza et Frio, 2007).
L'inclusion de protéines de levures dans l'aliment des porcelets mène à une
augmentation significative des performances pour les porcelets sevrés (Mathew et al., 1998;
D'Souza et Frio, 2007). En effet, des recherches (Carlson et al., 2005 et Maribo, 2001, cités
par D'Souza et Frio, 2007) et des études commerciales ont montré une augmentation de 7 à
15 % de la prise alimentaire comparativement à de la farine de plasma et de la farine
animale. Cette augmentation a entraîné une augmentation du gain de poids de 6 à 14 %
(D'Souza et Frio, 2007).
Maxwell et al. (2004) ont montré que les farines de levures peuvent remplacer jusqu’à
100 % de la farine de plasma sanguin durant les 21 premiers jours suivant le sevrage. Les
données actuelles révèlent que l'extrait de levure et la farine de plasma sanguin contiennent
tous les deux des protéines relativement bien assimilées par les porcelets (Mateo et Stein,
2007). Les résultats de l'étude de Mateo et Stein (2007) montre que la digestibilité
apparente des protéines brutes et des acides aminés (excepté la Cys et la Ser) est semblable
pour les deux produits. La digestion moindre de ces deux acides aminés pourrait s'expliquer
par leur faible concentration dans l'extrait de levure. L'inclusion d'extrait de levure dans
l'aliment pour porcelet en post-sevrage a mené à une amélioration des performances et de la
santé intestinale (Carlson et al., 2005). En effet, les composantes de la paroi cellulaire de
levure et l'effet direct de la levure entraînent des changements dans la microflore intestinale
qui peuvent réduire le nombre de bactéries pathogènes et la concentration de leurs toxines
(Anderson et al., 1999, cités par van Heugten et al., 2003). De plus, Carlson et al. (2005)
ont montré une amélioration des performances pour les porcs en croissance et finition
lorsque ceux-ci étaient alimentés avec des extraits de levure lors de la phase d'allaitement.
35
2.4.4. Canne à sucre
Il est possible d’utiliser dans l’alimentation des animaux d’élevage la plante entière de
la canne à sucre et ses coproduits. Cependant, les monogastriques utilisent de façon plus
efficace les parties moins riches en fibre, comme le jus de canne et la mélasse, mais la
canne entière broyée peut être utilisée (Archimède et al., 2011). La canne à sucre pourrait
être employée comme source de sucrose pour remplacer le lactose dans les élevages porcins
biologiques puisque les sous-produits lactés sont peu disponibles dans ce type d'agriculture.
Le sucre est efficacement transformé par les animaux d'élevage monogastriques et peut
remplacer l'amidon présent dans les aliments classiques à base de céréales. La production
d'énergie par la canne, estimée sur la base du sucre produit, est supérieure à celle des
céréales calculée à partir de l'amidon (Archimède et al., 2011). Mavromichalis et al. (2001)
ont montré que le sucrose et la mélasse peuvent remplacer le lactose sans modifier les
performances des porcelets sevrés. Ils n'ont pas observé de différence dans la prise
alimentaire, le gain de poids et l'efficacité alimentaire pendant la période post-sevrage.
2.5. EFFETS DES SUPPLEMENTS SUR LE SYSTEME DIGESTIF DU PORCELET EN POST-
SEVRAGE
Plusieurs études ont été menées chez les animaux de la ferme afin d’augmenter leurs
performances de croissance et limiter les rejets de substances nocives dans
l’environnement. De plus, les études essaient de diminuer les risques de maladies chez les
animaux, sans l’utilisation d’antibiotiques en raison des résistances que cela peut induire
(Klopfenstein, 2004). De plus, en agriculture biologique l’usage de ces substances
allopathiques est restreint. Les études ont montré que l’ajout d’enzymes pouvait être une
solution acceptable pour améliorer la digestibilité des aliments et ainsi réduire, par
exemple, le rejet de phosphore dans l’environnement grâce à la phytase (Bedford, 2000).
36
C’est pourquoi, il est important d’en connaître davantage sur l’effet de ces suppléments et
particulièrement en agriculture biologique où l'on favorise des méthodes de gestion
holistiques pour améliorer l’état de santé générale du troupeau.
2.5.1. Enzymes
En agriculture biologique, l’ajout d’enzymes est permis pour augmenter l’utilisation des
nutriments mais pas pour stimuler la croissance de manière non naturelle (Blair, 2007). Les
enzymes qui sont permises pour l’utilisation dans un élevage biologique sont généralement
extraites de plantes non-toxiques, de champignons et de bactéries non-pathogéniques
consommables. Elles ne doivent pas être produites par la technologie du génie génétique
(Blair, 2007). De façon plus générale, les enzymes utilisées en productions animales
servent à améliorer la croissance, l’utilisation des nutriments et réduire l’excrétion de
nutriments (Adeola et Cowieson, 2011).
Le sevrage étant une période de stress et d’adaptation pour le porcelet face au nouvel
environnement et à une nouvelle ration, il entraîne une diminution dramatique de la
production d’enzymes endogènes et modifie celles qui sont produites. Il y a une réduction
du nombre d’enzymes digestives produites dans le tractus gastro-intestinal, ce qui amène
une diminution de la digestibilité et de la capacité d'absorption dans le système digestif
(Bauer et al., 2006). Le manque d’enzymes peut être compensé en partie par un supplément
d’enzymes exogènes dans la ration (Inborr et al., 1993; Medel et al., 2002).
Lors d'ajout d'enzymes à la ration, il faut s’assurer que leur activité va dégrader le
substrat voulu et il faut donc bien doser la quantité d’enzymes utilisée (Li et al., 2010).
Certains chercheurs affirment qu’il est préférable d’utiliser un mélange de plusieurs
enzymes pour améliorer l’utilisation des nutriments et donc la croissance (Omogbenigun et
37
al., 2004). Il faut quand même une combinaison appropriée, selon la composition de la
ration, afin de permettre la digestion des aliments qui sont peu assimilables dans des
conditions standards (Adeola et Cowieson, 2011). L’ajout d’enzymes pourrait permettre
d’augmenter la flexibilité dans la formulation de la ration en permettant l’utilisation
d’ingrédients de moindre qualité, ce qui diminue les coûts de l’alimentation (Omogbenigun
et al., 2004). Inborr et al. (1993) ont testé sur une ration à base d’orge un supplément en
amylase, xylanase et β-glucanase qui leur a permis de constater une amélioration de
l’efficacité de la digestion et une diminution des incidences et de la sévérité des diarrhées
chez les porcelets sevrés.
Quelques recherches montrent une inconsistance dans les résultats sur les suppléments
d’enzymes. Ce problème est principalement causé par la présence de substrats complexes
dans les aliments, les enzymes ne permettant pas d’hydrolyser ces éléments. La
composition des aliments, c’est-à-dire le type et la quantité de céréales et autres ingrédients,
ont un effet variable sur la réponse aux enzymes (Adeola et Cowieson, 2011). De plus,
l’âge du porcelet a un impact important sur l’effet du supplément. L’effet positif décroît
avec l’âge des porcelets puisque leur système digestif devient mature et la population
microbienne augmente dans le tractus digestif.
2.5.1.1. β-glucanase et xylanase
La β-glucanase augmente la digestibilité du β-glucane (Graham et al., 1989; Inborr et
al., 1993) dans le petit intestin où elle s’active (Jensen, 1998). En fait, cette enzyme brise le
β-glucane en oligosaccharides et en glucose, permettant l’augmentation de la digestibilité
des nutriments : glucides, lipides et protéines (Blair, 2007; Lynch et al., 2008) puisque
ceux-ci sont rendus facilement accessibles par les enzymes digestives.
38
De plus, selon certains chercheurs la β-glucanase, en hydrolysant le β-glucane réduirait
la viscosité du bol alimentaire dans la partie supérieure du tractus gastro-intestinal ce qui
augmenterait l’exposition physique des aliments aux enzymes endogènes (Jensen, 1998).
En effet, une augmentation de la viscosité dans le lumen intestinal va réduire le taux de
passage dans le tractus gastro-intestinale (Bedford et Classen, 1992a), réduire la diffusion
des enzymes digestives (Bedford et Classen, 1992b), promouvoir la sécrétion d’enzymes
endogènes (Choct et Annison, 1992) et stimuler la prolifération bactérienne (Hock et al.,
1997). Dans l’étude de Jensen (1998), la diminution de la viscosité n’améliore pas le taux
de croissance. Il conclue que la viscosité du bol alimentaire chez le porcelet n’aurait pas
une aussi grande importance sur la capacité digestive que chez le poulet.
Certaines études ont montré que l’addition de la β-glucanase à une ration à base d’orge
augmentait la digestibilité de l’amidon (Inborr et al. 1993). C’est la destruction de la paroi
cellulaire de l’endosperme, composée d’environ 75 % de β-glucane, qui permettrait le
relâchement des nutriments internes de l'orge. D’autres études, comme celle de Jensen
(1998), affirment que l’ajout de β-glucanase à une ration à base d’orge n’aurait pas d’effet
sur la digestibilité des nutriments comme l’azote et l’amidon. Cet auteur remarque une
augmentation de la digestibilité du β-glucane à tous les sites du petit intestin, mais cela
n’influence pas le gain de poids vif et la prise alimentaire. De plus, il a remarqué qu’une
dégradation considérable du β-glucane se produisait déjà dans le petit intestin des porcelets,
donc selon cette étude les enzymes endogènes jouent un rôle significatif dans la
dégradation de ce composé.
La xylanase ajoutée à la ration permet la dégradation de l’arabinoxylane, un
polysaccharide non-amylacé. Les polysaccharides non-amylacés réduisent l’utilisation des
nutriments chez les non ruminants puisqu’ils ne possèdent pas les enzymes nécessaires à la
destruction de ces complexes qui forment une partie de la paroi cellulaire (Adeola et
Cowieson, 2011). Cette activité permet d’augmenter la digestibilité des glucides, des
lipides, des protéines, des fibres et de l’amidon. Elle permettrait aussi une augmentation de
39
la digestibilité de la plupart des acides aminés, excepté pour la lysine, la thréonine, la
cystéine, la proline et la glycine (Diebold et al. 2004). Dans l’étude de Barrera et al. (2004)
l'ajout de cette enzyme à une ration à base de blé cause une augmentation de la digestibilité
des acides aminés dans un intervalle allant de 6 % pour la méthionine à 23,9 % pour la
glycine. Les suppléments de xylanase permettent également d’améliorer la quantité
d’énergie digérée (Blair, 2007). En améliorant la digestion des nutriments, la xylanase
augmente le gain de poids quotidien, la prise alimentaire des porcelets (Cadogan et al.,
2003) et le ratio de conversion des aliments (Hanczakowska et al., 2006; Vahjen et al.,
2007). En supplémentant la ration avec cette enzyme, les porcelets en post-sevrage vont
avoir un meilleur rendement de croissance (Diebold et al., 2005). Le supplément de
xylanase permet aussi de diminuer la viscosité du bol alimentaire et entraîne la prolifération
d’une microflore bénéfique dans le tractus digestif (Cadogan et al., 2003).
L’effet de l’enzyme xylanase est controversé. Mavromichalis et al. (2000) n'ont trouvé
aucun effet signification à l’ajout de cette enzyme sur la performance de croissance des
porcelets ou sur la digestibilité du blé. Contrairement à Diebold et al. (2004) et Nitrayová et
al. (2009) qui rapportent une augmentation de la digestibilité iléale de plusieurs nutriments
et de l’énergie suite à l’ajout de xylanase dans une ration à base de blé. Finalement,
l’activité de la xylanase est plus élevée dans le côlon que dans le caecum (Carneiro et al.,
2008). De plus, l’effet de la xylanase est influencé par la taille des particules de
l’alimentation (Kim et al., 2005).
L’ajout simultané des enzymes, β-glucanase et xylanase, dans la ration permet de
dégrader le β-glucane et l’arabinoxylane de la paroi cellulaire de l’endosperme des céréales
ce qui permettrait de décroitre la viscosité du digesta qui traverse le petit intestin. La
diminution de la viscosité va permettre d’augmenter le contact des enzymes digestives avec
leur substrat ce qui va induire la sécrétion de disaccharidases par la muqueuse et améliorer
la digestion, l’absorption et l’utilisation des glucides. Ce phénomène va permettre
40
d’améliorer le taux de croissance chez les porcelets (Hanczakowska et al., 2006; Fan et al.
2009).
De plus, ces deux enzymes augmenteraient l’activité de la γ-glutamyle transpeptidase
dans la muqueuse du jéjunum et de l’iléum. Celle-ci aide à l’absorption des acides aminés.
Fan et al. (2009) et Jones et al. (2010) ont proposé un mode d’action pour ces deux
enzymes sur la flore bactérienne. La β-glucanase et la xylanase permettraient de relâcher
une plus grande quantité de sucre ce qui amplifierait la croissance de lactobacilli dans
l’intestin.
L’effet du supplément des deux enzymes ajoutées en même temps dans la ration est
controversé. Les recherches ne sont pas toujours consistantes et les facteurs
environnementaux diffèrent souvent d’une étude à l’autre. L’âge et la taille des particules
alimentaires peuvent influencer les effets du supplément en enzymes chez le porcelet sevré.
Certains ont montré qu’il y avait des avantages à l’ajout de β-glucanase et de xylanase.
Carneiro et al. (2008) indiquent que l’ajout de ces deux enzymes à une ration riche en fibres
augmentait la digestibilité des polysaccharides non-amylacés, tout en améliorant aussi la
digestibilité apparente des fibres à détergent neutre et acide. Ils affirment aussi que la
dégradation partielle du β-glucane et de l’arabinoxylane dans les rations à base de céréales
va améliorer la valeur nutritive de la ration ingérée en diminuant la viscosité gastro-
intestinale.
Dans l’étude de Hanczakowska et al. (2006), ces deux enzymes auraient amélioré la
digestibilité des protéines et d’autres nutriments. De plus, ils ont remarqué que le nombre
de porcelets ayant la diarrhée était plus élevé pour ceux qui étaient alimentés avec une
ration non supplémentée. Le supplément d’enzymes permettrait aussi de réduire de 30 % la
viscosité du digesta dans la partie distale de l’intestin grêle et d’augmenter la prise
alimentaire volontaire quotidienne (Zijlstra et al., 2004).
41
D’autres études ne rapportent aucun effet à l’ajout de ces deux enzymes ou encore
aucun effet sur certains aspects étudiés. En effet, Carneiro et al. (2008) ont montré certains
effets positifs des suppléments, mais ils affirment aussi que ceux-ci n’augmenteraient pas
les performances de l’animal et n’affectaient pas l’activité des enzymes dans le ceacum et
le côlon des porcelets. Le supplément en β-glucanase et xylanase n’aurait pas d’influence
sur le coefficient de digestibilité apparente des fibres alimentaires, de l’énergie, du β-
glucane et entraînerait une petite diminution du coefficient pour l’arabinoxylane seulement
dans le caecum. Zijlstra et al. (2004) affirment que la performance des porcelets est
améliorée mais que les deux enzymes n’ont pas d’effet sur la prise alimentaire quotidienne.
Les effets des enzymes peuvent ne pas être observés si la quantité de β-glucane et
d’arabinoxylane est faible dans la ration. En effet, Högberg et Lindberg (2004) n’ont pas
remarqué d’effet des deux enzymes sur la viscosité de l’aliment avec une ration contenant
peu de β-glucane et d’arabinoxylane. De plus, l’effet des deux enzymes sur la viscosité est
controversé chez le porcelet puisque le bol alimentaire contient beaucoup plus d’eau que
chez le poulet, ce qui signifierait qu’il est normalement peu visqueux (Nitrayová et al.,
2009).
2.5.1.2. Protéase
Les protéases sont des enzymes qui permettent de dégrader les protéines en hydrolysant
les liens peptidiques. En fait, les protéases brisent les chaînes d’acides aminés pour en
former de plus petites appelées peptides. Lors de la digestion, ces peptides dégradés par les
protéases intestinales vont être dégradés par des endopeptidases, des aminopeptidases et des
carboxypeptidases ce qui va produire de plus petites chaînes d’acides aminés appelées
dipeptides et tripeptides. À leur tour, ceux-ci vont encore être hydrolysés pour former des
acides aminés libres (Fuller, 2004). L’ajout des protéases exogènes dans la ration
améliorerait la digestion des protéines dans le tube digestif (Blair, 2007).
42
Les protéines de soya contiennent des facteurs antinutritionnels qui causent des
désordres digestifs et des diarrhées. Chez le porcelet, l’ajout d’une nouvelle source de
protéine a des effets transitoires et variables sur l’incidence des diarrhées (Rooke et al.,
1998). Ces problèmes seraient plus grands chez le porcelet nouvellement sevré en raison de
l’hypersensitivité et d'une diminution de la hauteur des villosités dans leur intestin. Ces
facteurs antinutritionnels vont résulter en une diminution de la performance de croissance
des porcelets lors de la première semaine suivant le sevrage (Caine et al., 1998). C’est
pourquoi la quantité de soya qu’on met dans la ration de départ doit être limitée afin de
diminuer les effets néfastes induit par les protéines de soya et les autres facteurs anti-
nutritionnels sur le porcelet (Rooke et al., 1998).
Caine et al. (1998) ont tenté de diminuer l’effet néfaste des facteurs antinutritionnels du
soya en prétraitant le soya avec des protéases (1 mg de protéase par gramme de soya). Ils
ont remarqués que ce traitement avait le potentiel d’améliorer la disponibilité et la digestion
des protéines de soya dans la ration. En fait, le prétraitement du soya à la protéase permet
d’augmenter la quantité de protéine soluble ce qui augmente la digestibilité de celles-ci
chez les porcelets et améliore ainsi leurs performances. Ils ont remarqué que la prise de
poids quotidienne avait été augmentée pendant les sept premiers jours de post-sevrage. Ils
ont conclu que le prétraitement du soya avec 1 mg de protéase pour 1 g de soya permettait
de diminuer les effets négatifs des facteurs antinutritionnels des protéines de soya.
Zamora et al. (2011) en sont aussi arrivés à la même conclusion chez les porcelets
allaités qui sont alimentés avec un aliment solide à volonté. Par contre, si les porcelets sont
nourris avec un aliment solide pendant la période d’allaitement, l’addition de protéase
n’améliore aucune variable de production, que ce soit au point de vue de la prise
alimentaire quotidienne ou encore du gain de poids. Au contraire, dans l’étude de Caine et
al. (1997), le traitement du soya avec des protéases n’a pas eu d’effet significatif sur la
digestibilité iléale des protéines et des acides aminés chez le porcelet en post-sevrage.
Après le sevrage, les porcelets étaient tous en santé et il n’y avait aucun signe de diarrhée
43
peu importe la ration. Il n’y avait pas non plus de différence entre le gain de poids quotidien
et l’efficacité de conversion alimentaire entre les rations après le sevrage.
2.5.1.3. Phytase
Le phosphore phytique est l’une des premières formes d’entreposage du phosphore dans
les semences des plantes, les racines et les tubercules. En fait, il s’accumule lors du
processus de maturité des graines (Cromwell et al., 1993). Le phosphore des plantes est
donc majoritairement présent sous forme de phosphore phytique soit de 60 à 80 % (Adeola
et al., 1995) et n’est pratiquement pas disponible pour les animaux monogastriques. Le
phosphore est capable de former des complexes avec des cations, c’est pourquoi tous les
traitements qui l’affectent vont modifier la disponibilité des minéraux. La disponibilité du
phosphore dans l’alimentation du porc varie en fonction de la quantité de phytate et de
l’activité intrinsèque de la phytase (Lyberg et al., 2006).
Le phosphore phytique est considéré en alimentation comme un facteur antinutritionnel
(Selle et Ravindran, 2008). Chez les monogastriques, la ration contient en moyenne une
concentration de deux à quatre grammes de phosphore phytique par kilogramme d’aliment.
Il est faiblement digestible en absence de phytase ; environ 20 à 30 % sera digéré. Sa
digestion varie grandement selon la concentration de calcium (Cowieson et al., 2011). La
molécule de phytate a une très haute affinité avec certains minéraux comme le calcium et le
zinc ce qui diminue la disponibilité de ces minéraux dans l’alimentation et limite la
croissance des porcelets. L’effet de ce facteur antinutritionnel est particulièrement
important puisque la majorité des non-ruminants, surtout en bas âge, produisent très peu de
phytase intestinale (Pointillart et al., 1984). Il leur est donc impossible d’utiliser le
phosphore phytique efficacement.
44
En 2006, la population mondiale de porcs consommait environ 400 à 450 millions de
tonnes d’aliments par an ce qui représente 1,275 million de tonnes de phytate (Selle et
Ravindran, 2008). Pour combler le manque de phosphore dans l’alimentation, les
producteurs de porcs ajoutaient du phosphore inorganique à la ration, cela entraînait un
rejet important de phosphore dans l’environnement. De plus, ce phosphore inorganique,
c’est-à-dire d’origine minérale, n’est pas une ressource renouvelable. Il est donc primordial
de trouver une alternative. Avec les lois et la conscientisation de la population à la
pollution, plusieurs recherches ont été menées afin de trouver une méthode alternative.
L’utilisation de phytase dans la ration s’est avérée efficace pour diminuer l’utilisation de
phosphore inorganique tout en limitant les effets néfastes de celui-ci sur l’environnement.
La phytase va agir sur le phytate afin de relâcher le phosphore, ce qui permet de
diminuer l’excrétion de ce dernier dans l’environnement (Blair, 2007) puisque son
absorption sera améliorée (Selle et Ravindran, 2008). La phytase améliore donc les
performances de croissance mais pas seulement en permettant une meilleure digestion du
phosphore. L’enzyme augmente aussi l’utilisation d’autres nutriments comme les protéines
et certains acides aminés.
Les suppléments de phytase permettent d’améliorer la croissance et d'obtenir une
meilleure utilisation du phosphore et du calcium, particulièrement lorsque la ration est
limitée en phosphore (Olukosi et al., 2007). En principe dans un aliment normal, il y a
suffisamment de phosphore, c'est pourquoi il serait fort probable qu’un autre mécanisme
entre en jeu pour augmenter les performances des porcelets supplémentés en ce minéral. En
effet, la disponibilité d’autres nutriments comme les acides aminés : glycine, sérine,
thréonine et proline et les minéraux (calcium, zinc, fer, sodium et magnésium) sont
influencés par la présence de phytate. C’est pourquoi, l’utilisation de phytase améliore leur
disponibilité. L’augmentation de la digestibilité de ces nutriments a des effets bénéfiques
sur l’utilisation de l’énergie (Cowieson et al., 2011).
45
Dans l’expérience de Lei et al. (1993), les porcelets étaient nourris avec une ration à
base de maïs et de tourteau de soya. Dans le maïs, plus de 60 % du phosphore est sous
forme de phosphore phytique et dans le soya, c’est environ 50 % qui est présent sous cette
forme. Les porcelets alimentés avec la moulée supplémentée en phytase retenaient 50 %
plus de phosphore par jour que le traitement témoin, sans l’enzyme. Le rejet de phosphore
dans les excréments était donc diminué de 42 % avec l’ajout de phytase à la ration. Ils ont
aussi remarqué que les porcelets qui avaient été nourris avec le supplément en phytase
avaient des os plus rigides. La phytase améliore donc la croissance et augmente l’utilisation
du phosphore mais l’effet positif de cette enzyme sur les autres nutriments n’est pas
toujours observé (Adeloa et Cowieson, 2011). L’effet de la phytase sur l’amélioration de la
digestibilité du phosphore dépend de la concentration de phytate dans la ration, la source du
phytate, l’âge de l’animal, la concentration de minéraux dans l’alimentation, la quantité de
la vitamine D, la source et la dose de phytase (Adeola et Cowieson, 2011).
2.5.1.4. Amylase
L’amylase est une enzyme sécrétée normalement chez l’animal dans la salive et par le
pancréas. Cette enzyme va hydrolyser l’amidon et le glycogène des aliments pour former
des disaccharides comme le maltose, l’isomaltose et du maltotriose. Habituellement, les
préparations d’amylase exogène vont être isolées de bactéries, du malt d’orge ou encore de
la patate douce (Fuller, 2004).
L’activité de l’amylase produite naturellement dans le pancréas des porcelets va passer
d’un niveau négligeable à la naissance jusqu’à un niveau considérable à l’âge du sevrage,
soit 21 jours (Kitts et al., 1956). Puisque l’activité de l’amylase pancréatique reflète aussi le
métabolisme des glucides, l’amylase est très efficace lors de l’allaitement (Petrovič et al.,
2009). En effet, le lait de la truie contient de grande quantité de matière grasse et de
glucides (Trávniček, 1960 cité par Petrovič et al., 2009) qui surpasse généralement les
46
quantités des rations données pendant la période post-sevrage. Par contre, au sevrage
l’activité de l’amylase va diminuer considérablement. Petrovič et al. (2009) ont observés
une plus grande activité de l'amylase pancréatique dans le sang des porcelets à la fin de la
période de sevrage comparativement à la fin de la période post-sevrage. De plus, Huguet et
al. (2006) ont remarqué une baisse de l’activité de 7 à 16 % deux semaines après le sevrage.
L’activité de l’amylase va augmenter à nouveau lorsque le porcelet va se mettre à mieux
manger car il devra digérer l’amidon présent dans la ration (Jensen et al., 1997).
Le supplément d’amylase dans la ration va améliorer la digestibilité de l’amidon (Blair,
2007). Inborr et al. (1993) ont remarqué que l’augmentation de la digestion de l’amidon
chez les porcelets permettait de réduire les incidences et la sévérité des diarrhées, ce qui
permet de diminuer l’utilisation de traitement allopathique. Comme ces traitements sont
interdits en agriculture biologique, l’ajout d’amylase pourrait donc favoriser l’amélioration
de la santé animale sans l’emploi d’antibiotiques.
L’effet bénéfique du supplément en amylase, comme pour toutes les enzymes, est
controversé. Certains vont affirmer que l’ajout d’amylase améliore la digestibilité de
l’amidon mais sans améliorer les performances des porcelets (Medel et al., 2002). Au
contraire, dans l’étude de Cunningham et Brisson (1957), l’amylase n’a eu aucun effet sur
le coefficient de digestibilité de l’amidon et sur la quantité totale d’amidon digérée. Ceux-ci
utilisaient des porcelets âgés de seulement deux jours et la digestibilité de l’amidon dans la
ration témoin, sans supplément, était déjà de plus de 99 %. Ils n’ont pas remarqué non plus
d’amélioration dans la prise alimentaire et les porcelets n’étaient pas plus performants en
termes de croissance lorsque la ration contenait de l’amylase exogène. Par contre, il est
normal, dans cette étude, de ne pas voir d’effet à l'ajout d’amylase puisque la digestion de
l’amidon était déjà très prêt de 100 %. Ils ont tout de même remarqué que la quantité totale
d’amidon digérée, par unité de temps, était considérablement améliorée avec le supplément
d’enzyme, montrant ainsi que l’amylase a tout de même un effet sur la digestion de
l’amidon (Cunningham et Brisson, 1957).
47
2.5.1.5. Combinaison d'enzymes
Dans leur étude, Ngoc et al. (2011) ont tenté de mesurer l’effet de la réduction de la
granulométrie des particules alimentaires avec un supplément en enzymes (amylase, β-
glucanase, cellulase et protéase). Ils ont remarqué que ces deux traitements effectués
conjointement permettaient d’améliorer le coefficient de digestibilité apparente de la
protéine, des fibres, de la matière organique et de l'énergie. Ils ont aussi constaté que l’ajout
d’enzymes dans une ration contenant un taux élevé en fibres améliorait la digestibilité
apparente des nutriments, ce qui améliorait la performance des porcelets en post-sevrage.
Ils ont émis trois hypothèses pour expliquer cet effet positif. Tout d’abord, cela pourrait être
dû à la rupture de la paroi cellulaire des céréales ce qui permettrait de relâcher les
nutriments contenus dans la cellule. Ensuite, les enzymes pourraient aussi modifier la
viscosité ou encore la capacité de rétention en eau dans l’intestin. Pour finir, le supplément
peut entrainer des changements dans la composition de la microflore intestinale.
Une autre étude a montré les effets positifs de l’ajout d’enzymes dans la ration. En effet
Len et al. (2009) ont ajouté de la cellulase, de la β-glucanase, de l’amylase et de la protéase
dans une ration contenant beaucoup de fibres et dans une autre pauvre en fibres. Dans la
ration pauvre en fibres, ils n’ont remarqué aucun effet significatif à l’ajout d’enzymes. Par
contre, dans la ration riche en fibres, le supplément d’enzymes a amélioré le gain de poids
quotidien et la digestibilité de toutes les composantes de la ration, même des acides aminés.
Les porcelets qui étaient nourris avec une ration riche en fibres supplémentée avec des
enzymes ont eu une prise de poids quotidienne de 18 % plus élevés que ceux qui n’ont pas
bénéficié de l’ajout d’enzymes dans leur alimentation.
La variation dans les effets des enzymes provient surtout de l’âge du porcelet, de son
statut physiologique, de la composition de la ration et de la capacité des enzymes exogènes
dans l’intestin (Len et al., 2009). En plus des enzymes, d’autres suppléments peuvent être
48
ajoutés à la ration pour limiter les désordres digestifs pendant la période de sevrage, par
exemple on peut ajouter des probiotiques. L’utilisation de probiotiques et de prébiotiques
peut diminuer les risques et les problèmes associés aux désordres digestifs qui surviennent
lors du sevrage. Certains scientifiques ont montré que leur utilisation diminuait, par
exemple, la fréquence et l’intensité des diarrhées (Gournier-Château et al., 1994; Lipiński
et al., 2010).
2.5.2. Probiotiques
En élevage porcin, les périodes les plus à risque et qui doivent, en conséquence être bien
gérées, sont les semaines qui suivent la naissance, le sevrage et le passage de la
pouponnière à l’engraissement. Le problème majeur est le taux élevé de mortalité des
porcelets qui survient durant ces trois phases. Au sevrage, cette mortalité élevée s'explique
par des désordres digestifs chez le porcelet sevré qui entraîne l’apparition de diarrhées.
Celles-ci correspondent généralement à une augmentation du nombre d’E. coli dans les
fèces des animaux. Les diarrhées qui se manifestent quatre à dix jours après le sevrage sont
souvent d’origine microbienne. L’infection se faisant principalement par des souches d’E.
coli (Gournier-Château et al., 1994).
Présentement en agriculture conventionnelle au Québec, la majorité des producteurs
vont utiliser des antibiotiques comme facteurs de croissance et pour prévenir les problèmes
de diarrhées qui surviennent en post-sevrage et ceux-ci seront employés à titre préventif en
engraissement. Par contre, la législation est de plus en plus restrictive et ces produits sont
interdits en agriculture biologique. C’est pourquoi pour réduire ou éliminer l’utilisation
d’antibiotiques, les producteurs vont de plus en plus opter pour des alternatives telles que
des probiotiques puisqu’ils ont le potentiel d’améliorer les propriétés de la barrière
intestinale (Madsen et al., 2001) et stimuler l’immunité et les défenses de l’intestin (Dugas
et al., 1999). Fuller, en 1989, a défini le terme probiotiques comme étant « des préparations
49
microbiennes vivantes utilisées comme additif alimentaire et qui ont une action bénéfique
sur l’animal hôte en améliorant la digestion et l’hygiène intestinale » (Gournier-Château et
al., 1994). Les probiotiques ne peuvent pas remplacer les antibiotiques en totalité, mais
comme eux, ils permettent de moduler la microflore intestinale et de l’orienter
favorablement. Ils ont donc les mêmes rôles que les antibiotiques mais avec une efficacité
souvent moindre.
Les micro-organismes utilisés comme probiotiques en alimentation animale doivent
posséder certaines caractéristiques. Ils doivent, bien entendu, être des facteurs de croissance
et améliorer les performances zootechniques, comme augmenter le gain de poids quotidien
moyen ou encore diminuer l’indice de consommation. Ils doivent aussi augmenter la
digestibilité de la ration alimentaire et finalement avoir un effet préventif des désordres
intestinaux, particulièrement chez les jeunes animaux (Gournier-Château et al., 1994). Pour
ce faire, ces bactéries doivent être capables d’inhiber le développement des germes
indésirables en produisant des substances antagonistes comme des bactériocines ou encore
en empêchant l’adhésion de ces germes aux cellules de la paroi intestinale (Gournier-
Château et al., 1994). Ce sont surtout les bactéries lactiques (Lactobacillus, Lactococcus,
Leuconostoc et Pediococcus) qui sont connues pour posséder de telles activités.
2.5.2.1. Pediococcus acidilactici
Les pediocoques sont des bactéries lactiques non sporulées à Gram positif. Les
probiotiques utilisant cette espèce bactérienne sont majoritairement employés en production
porcine et aviaire. La plupart des souches de P. acidilactici produisent une bactériocine qui
agit sur certains types de bactéries lactiques et sur certains pathogènes (Rodríguez et al.,
2002). De plus, ces souches produisent une grande quantité d'acide lactique ce qui diminue
le pH à l'intérieur du système digestif et module ainsi le microbiote intestinal. Di
Giancamillo et al. (2008) ont démontré que l'administration de probiotiques composés de
50
cette espèce bactérienne permettait d'influencer positivement le gain de poids et
augmenterait la longueur des villosités ainsi que la profondeur des cryptes chez les
porcelets en post-sevrage.
Dans l’étude de Lessard et al. (2009), les probiotiques étaient administrés dès la
naissance par un dispositif de pipette et dans les aliments suite au sevrage, effectué à 21
jours. L’administration de P. acidilactici n’a pas eu d’influence sur les performances de
croissance comparativement aux résultats avec le traitement témoin. Dans cette étude, les
conditions sanitaires étaient excellentes ce qui diminue les risques de maladie et ainsi limite
l’effet que pourrait avoir les probiotiques dans des conditions normales. Il a déjà été montré
que les conditions environnementales jouent un rôle très important sur la performance de
croissance. Ils ont tout de même pu observer que les probiotiques peuvent potentiellement
moduler l'établissement de lymphocytes dans l’intestin, ce qui montre que le système
immunitaire est modulé par l’addition de probiotiques dans la nourriture.
L’étude de Gagnon et al. (2007) montre que, tout comme une ration supplémentée avec
des antibiotiques, Pediococcus acidilactici avait un impact positif sur la microflore des
porcelets sevrés à 21 jours, au niveau de l'iléon et du côlon durant la période de post-
sevrage. De plus, ils ont observé une diminution de la diversité microbienne au niveau du
côlon des porcelets en post-sevrage comparativement au traitement témoin, non traités.
Dans leur étude, ils ont remarqué une diminution de l’intensité du signal de P. acidilactici
dans les premiers jours suivant le sevrage, cela serait dû à une réduction de la prise
alimentaire et donc du probiotique. Il est alors normal que l’effet bénéfique du supplément
soit moindre durant ces quelques jours. Daudelin et al. (2011) ont démontré que l'ajout de
P. acidilactici ou S. cerevisia boulardii serait efficace pour réduire l'attachement d'E. coli
entérotoxique F4 à la muqueuse de l'iléum, ceux-ci étant reconnu pour induire la diarrhée
chez le porc.
51
2.5.3. Prébiotiques
Pour améliorer les performances des porcelets en élevage biologique, il faut trouver des
alternatives aux antibiotiques. Les consommateurs demandent des produits naturels et les
producteurs doivent toujours maintenir de hauts standards de qualité. Il existe des
probiotiques, comme Pedicoccus acidilactici, mais il y aussi les prébiotiques. Ces derniers
sont des ingrédients de l’alimentation qui ne sont pas digestibles mais qui ont un effet
bénéfique pour l’hôte en stimulant certaines bactéries de la flore qui peuvent améliorer la
santé de l’hôte (Gibson et Roberfroid, 1995).
Il y a certains critères qui doivent être respectés afin que l’ingrédient soit considéré
comme un prébiotique. Il ne doit pas être hydrolysé, ni absorbé dans la partie supérieure du
tube gastro-intestinal. De plus, la fermentation sélective doit se faire par des bactéries ayant
un potentiel bénéfique. Ensuite, le prébiotique doit changer la composition du microbiote
vers une composition qui améliore la stabilité de la flore. Finalement, il est préférable qu’ils
induisent un effet qui est bénéfique pour la santé de l’hôte (Laura et al., 1999). Certains
oligosaccharides qui ne peuvent pas être digérés, sauf par le biais de l’activité bactérienne,
sont des prébiotiques qui améliorent la microflore de l’hôte, ce qui stimule sa santé
intestinale et améliore les performances.
2.5.3.1. Les mannane-oligosaccharides (MOS)
Les prébiotiques de type mannane-oligosaccharide proviennent de la paroi cellulaire de
la levure Saccharomyces cerevisiae. Certaines études ont montré qu’il améliore les
performances de croissance des porcelets (Che et al., 2011), mais d’autres soutiennent le
contraire (Cromwell et al., 1991; Davis et al., 2000). L’inconsistance des résultats sur les
52
bienfaits des mannane-oligosaccharides pourrait être due à l’âge lors du sevrage, l’état de
santé du troupeau, la quantité de prébiotiques et la durée du traitement avec le supplément
(Nochta et al., 2009). Plus l’environnement sera propre et la santé du troupeau bonne,
moins l’effet serait perçu.
Ce prébiotique agit selon plusieurs modes d’actions pour améliorer la performance des
animaux. Il peut s’attacher à la paroi cellulaire des bactéries et ainsi les empêcher (inhiber)
leurs attachements aux cellules épithéliales de l’intestin (Spring et al., 2000). Ce
phénomène entraine une réduction des pathogènes nocifs dans le tube gastro-intestinal
(Savage et al., 1996; Spring et al., 2000). Dans l’expérience de Lemieux et al. (2003),
l’effet du mannane-oligosaccharide a pris une semaine avant d’être constaté ce qui lui a
permis d’émettre l’hypothèse que l’altération de la microflore intestinale pourrait prendre
une semaine pour se mettre en place. En plus de son effet sur la flore, les mannane-
oligosaccharides améliorent aussi la morphologie du petit intestin (Savage et al., 1996). Le
supplément de mannane-oligosaccharide augmente le ratio de la hauteur des villosités sur la
profondeur des cryptes chez le porcelet sevré (Zhao et al., 2010).
Selon l’étude menée par Nochta et al. (2010), le supplément en mannane-
oligosaccharide (1 ou 2 g/kg) chez le porcelet sevré à 28 jours augmenterait la hauteur des
villosités ce qui accroît la surface d’absorption, qui est habituellement diminuée au début de
la période du sevrage. Ceci permet d’optimiser la digestibilité des protéines, du calcium, du
phosphore et des acides aminés indispensables, soit la lysine, la méthionine, la cystine et la
thréonine.
Davis et al. (2004) ont aussi montré l’influence que peut avoir les mannane-
oligosaccharides sur la croissance des porcelets. Ils ont remarqué que le pourcentage de
lymphocytes augmente et que le pourcentage de neutrophiles a tendance à diminuer dans le
sang lorsque les aliments sont supplémentés. En règles générales, il y a une augmentation
53
de neutrophiles dans sang lorsqu'il y a une infection clinique ou subclinique car ils sont une
première ligne de défense (Roth, 1999; cité par Davis et al., 2004). De plus, les cytokines
proinflammatoires produites durant une réponse immunitaire, suite à un infectione, altère le
métabolisme des protéines et des lipides ce qui influence la croissance et le gain de poids
des animaux (Johnson, 1997; Spurlock, 1997). La diminution de neutrophiles dans le sang,
avec l'emploi des prébiotiques observé dans l'étude de Davis et al. (2004), suggère donc une
diminution des problèmes inflammatoires ce qui appuie l’amélioration du gain et de
l’efficacité du supplément.
2.6. MODIFICATION DU PROFIL BACTERIEN AU MOMENT DU SEVRAGE
Le profil bactérien du tractus gastro-intestinal des porcelets au sevrage peut aider à
statuer sur son état de santé. Plusieurs bactéries sont retrouvées normalement dans le
système digestif des animaux, certaines auront des effets bénéfiques sur la santé de l'hôte
tandis que d'autres seront néfastes. La prédominance des micro-organismes bénéfiques sur
les pathogènes est essentielle pour la stabilité du système immunitaire du tube digestif et
par conséquent sur les performances de l'animal (Mikkelsen et al., 2003).
Les micro-organismes contenus dans le système digestif participent à plusieurs
fonctions physiologiques qui influencent leur hôte (Jensen, 1998). La protection contre les
pathogènes en opposant une résistance à leur colonisation est l'une des plus importante
(Roselli et al., 2005). La microflore naturelle adhère à la muqueuse intestinale et inhibe la
colonisation des agents pathogènes en créant une compétition pour les nutriments et les
sites d'attachement et en produisant des bactériocines.
Il a été reconnu que la fermentation microbienne dans le système digestif est très
importante chez les porcs. Toutefois, l'écosystème microbien intestinal n'est pas stable lors
54
de la première semaine suivant le sevrage, cela prend en moyenne deux à trois semaines
avant que la capacité de fermentation se développe (Jensen, 1998). La fermentation des
bactéries produit, par exemple des acides gras volatiles, qui sont connus pour jouer un rôle
dans l'absorption de l'eau, le contrôle du pH et l'inhibition des pathogènes (Lallès et al.,
2007a). La fermentation aide donc à la prévention des diarrhées et à la défense contre les
pathogènes. Ce processus fermentaire est aussi important pour la motilité de l'intestin,
l'amélioration dans la production d'énergie et la production de vitamines (Lallès et al.,
2007a).
Chez le porcelet nouveau-né le système digestif est stérile. Les bactéries commencent à
coloniser l'hôte seulement après la naissance. Les premières bactéries qui prendront place
dans le tube digestif sont les entérobactéries, les streptocoques et les bactéries produisant de
l'acide lactique (Lallès et al., 2007b). Le développement de la flore intestinale d'un
nouveau-né est fortement influencé par les facteurs environnementaux, le tractus digestif
maternel tout comme le contenu en bactéries associées au lait (Bauer et al., 2006). En effet,
la colonisation microbienne de l'intestin débute à la naissance et se modifie pendant la
période néonatale et suite au sevrage. Cette microflore se développe rapidement après la
naissance mais elle n'est pas achevée avant le sevrage commercial qui survient trop tôt dans
la vie du porc (Lallès et al., 2007a).
L'introduction d'aliment solide lors du sevrage commercial entraîne des changements
majeurs dans la communauté bactérienne contenue dans le système digestif du porcelet
pendant les 7 à 14 jours après le sevrage (Hillman, 2001, cité par Bauer et al., 2006). Selon
Mikkelsen et al. (2003), la population bactérienne fécale des porcelets sevrés est
numériquement plus faible qu'avant le sevrage. La majorité des bactéries anaérobies
commence à coloniser le système digestif après le sevrage (Konstantinov et al., 2006). Le
retrait du lait maternel rend les porcelets susceptibles aux maladies car il y a un
débalancement entre les bactéries bénéfiques et pathogènes (Lallès et al., 2007a). Selon
Ewing et Cole (1994, cités par Bauer et al., 2006), le nombre de Lactobacillus et autres
55
bactéries bénéfiques diminue tout comme leurs effets bénéfiques ce qui permet aux
pathogènes comme certains coliformes d'augmenter en nombre (Lallès et al., 2007a).
Suite au sevrage, les profils bactériens montrent une plus grande hétérogénéité ce qui
suggère que les porcs souffrent d'un stress important lors du sevrage et que chaque individu
répond différemment à ce stress (Castillo et al., 2007). La moitié des porcelets (50 %) vont
consommer des aliments dans les 24 premières heures après le sevrage et 10 % n'en
consommeront pas avant plus de 48 heures (Brooks et al., 2001, cités par Lallès et al.,
2007b). La consommation d'aliments nécessaire pour fournir assez d'énergie pour le
maintien sera obtenue seulement trois jours après le sevrage, tandis que la prise alimentaire
d'avant le sevrage peut prendre entre 8 et 14 jours avant d'être retrouvée (Le Dividich et
Sève, 2000).
La communauté microbienne retrouvée dans le tractus intestinal des porcelets joue un
rôle primordial dans la santé, l'alimentation, les performances et la qualité des produits.
C'est pourquoi certaines études ont tenté de dénombrer et identifier les bactéries contenues
dans le système digestif suite au sevrage. L'étude de Pieper et al. (2008) est un bon
exemple. Ceux-ci ont observé le contenu de certains groupes bactériens dans le petit
intestin selon le nombre de jours après le sevrage. Ils ont observé que certaines bactéries
augmentent en nombre immédiatement après le sevrage et diminuent par la suite tandis
qu'on observe un phénomène contraire pour d'autres bactéries (Tableau 2.6.1).
Pieper et al. (2006) ont aussi tenté de dénombrer les bactéries selon les groupes
principaux et ce en divisant le système digestif (iléum, caecum et côlon) selon les jours
suivant le sevrage (Figure 2.6.1, 2.6.2 et 2.6.3). Le nombre de cellules cultivables des
quatre groupes microbiens augmentent de la partie proximale à la partie distale du système
digestif. Ce phénomène peut s'expliquer par la vélocité du digeste qui est plus élevé dans le
petit intestin comparativement aux segments plus distaux (Pieper et al., 2006).
56
Le nombre d'Enterobacteriaceae dans l'iléum a augmenté légèrement cinq jours après le
sevrage mais a diminué significativement sous le niveau initial 11 jours après le sevrage des
porcelets. Ils n'ont pas observé de prolifération importante des Enterobacteiaceae, qui
inclut E. coli et Salmonella, des potentiels contributeurs à la diarrhée des porcelets en post-
sevrage, ce qui est normal étant donné la bonne santé des animaux observée pendant l'étude
(sans diarrhée). Le nombre d'Enterobacteriaceae durant la période de post-sevrage
dépendrait de facteurs comme l'environnement, l'âge au sevrage et la nourriture (Pieper et
al., 2006).
Le nombre de levure, tel S. cerevisiae spp. boulardii, reste inchangé un jour après le
sevrage mais augmente deux jours après ce moment critique dans tout le système digestif.
Le plus bas niveau est retrouvé cinq jours après le sevrage et le plus élevé 11 jours post-
sevrage. Pieper et al. (2006) suggèrent que c'est la relation inversement proportionnelle
entre la quantité de levures et de lactobacilles qui peut expliquer ce phénomène. Lorsque le
nombre de lactobacilles augmentent le nombre de levures diminue.
Les lactobacilles sont les plus nombreux dans tout le tractus digestif avant le sevrage,
mais la quantité diminue drastiquement un jour après le sevrage. Il faut compter cinq jours
avant d'atteindre à nouveau le nombre de lactobacille pré-sevrage et c'est à 11 jours post-
sevrage qu'ils ont trouvé la plus grande quantité de lactobacille. Ce groupe bactérien joue
un rôle majeur dans la partie distal (caecum et côlon). C'est le type d'aliment, c'est-à-dire la
composition en glucides, source d'énergie des lactobacilles, qui affecte la succession de
ceux-ci dans le système digestif des porcelets.
57
Tableau 2.6.1. Le nombre de cellules bactériennes selon le groupe ou l'espèce bactérien dans le petit intestin des porcelets sevrés après 0, 1, 2, 5 et 11 jours (Adapté de Pieper et al., 2008)
Jours après le sevrage
0 1 2 5 11
Bacteria 8,96aa (4) 8,44a (4) 8,46a (4) 9,34b (4) 9,35b (4) Lactobacillus/Enterococcus 8,82a 6,72b (4) 8,33c (4) 8,67ac (4) 8,78ac (4)
Bifidobacteria 6,46 (3) 5,70 (3) 5,98 (2) 5,76a (4) n.d.bb Eubacterium rectale/Clostridium coccoides 5,27a (3) 6,67b (4) 6,49 (3) 6,67 (3) 6,23 (2) Bacteroides/Prevotella 5,68a (4) 6,23 (1) 5,52a (3) 6,26b (4) 6,41 (3) Enterobacteria 7,35ab (4) 7,19a (4) 7,21a (4) 6,76bc (3) 6,50c (3) Escherichia coli 7,24a (4) 7,05a (4) 7,10a (4) 6,54bc (3) n.d.c L. acidophilus 7,30a (4) 5,83b (1) 7,08 (2) 7,24 (3) 7,41 (3) L. sobrius/L. amylovorus 7,87ab (3) 5,37a (2) 7,68a (2) 8,26bc (4) 8,52c (4) L. gasseri/johnsonii 7,28 (4) 5,48a (4) 7,20bc (4) 6,60ab (2) 7,23c (4) L. reuteri 7,65a (4) 5,76b (4) 7,10ac (4) 8,00d (4) 7,13ac (4) L. salivarius 7,52a (4) 5,90b (4) 7,29a (4) 6,97 (1) 7,19 (2)
Les nombres avec des lettres différentes au sein d'une rangée indique des différences significatives (q<0,06); le nombre de porcelets colonisés et les valeurs obtenues sont considérées, respectivement, dans l'analyse a Les résultats sont donné comme la moyenne du log par gramme de digesta des porcelets colonisés (nombre de porcelets colonisés) b Non détectable; sous le seuil de détection de 4 x 104 cellules par gramme de digesta
58
Figure 2.6.1. Nombre moyen de bactéries selon les groupes majeurs dans l'iléum des porcelets sevrés à différents temps suivant le sevrage comme révélé par la méthode de pétri classique (day of life = âge, weaning = sevrage) (Tiré de Pieper et al., 2006)
59
Figure 2.6.2. Nombre moyen de bactéries selon les groupes majeurs dans le caecum des porcelets sevrés à différents temps suivant le sevrage comme révélé par la méthode de pétri classique (day of life = âge, weaning = sevrage) (Tiré de Pieper et al., 2006)
60
Figure 2.6.3. Nombre moyen de bactéries selon les groupes majeurs dans le colon des porcelets sevrés à différents temps suivant le sevrage comme révélé par la méthode de pétri classique (day of life = âge, weaning = sevrage) (Tiré de Pieper et al., 2006)
61
2.6.1. Lactobacillaceae
Les Lactobacillaceae se présentent sous forme de bâtonnets droits formant des chaînes
très longues. Ils sont des bactéries Gram positives et sont aérobies ou anaérobies
facultatives. Leur fermentation est de type lactique et ces bactéries produisent de l'acide
lactique, des lactates, des acides volatils et du dioxyde de carbone (Bugnicourt, 1995).
2.6.1.1. Streptococcus
Le genre Streptococcus fait partie de la famille des Lactobacillaceae. C'est un germe
sphérique en chaînette contenant entre 5 et 20 éléments. Ces bactéries sont ubiquitaires
dans l'eau, la terre, l'air et le lait. Elles sont commensales et saprophytes de la peau et des
muqueuses (Bugnicourt, 1995), c'est-à-dire qu'elles peuvent vivre sans parasiter l'hôte, mais
si les conditions changent elles peuvent parfois devenir nuisibles. Les streptocoques vont
principalement causer des abcès soit au niveau de la bouche ou d'autres organes. Les
infections qui gagnent les différentes parties du corps sont fréquemment rencontrées en
association avec différentes bactéries anaérobies strictes de la flore intestinale (Dworkin et
Falkow, 2006) comme les streptocoques.
Le streptocoque le plus étudié chez le porcelet est Streptococcus suis. Cette bactérie
n'est pas détectée dans l'estomac et est retrouvée en quantité très faible dans le jéjunum et
l'iléum du porcelet allaitant. Toutefois, après le sevrage elle est retrouvée de façon
dominante dans le système digestif du porcelet. En effet, le porcelet après le sevrage est
plus susceptible d'être infecté à cause du stress et de l'affaiblissement immunitaire. S. suis
va profiter de ce moment pour gagner la circulation sanguine et s'attaquer à son hôte
(Martineau et Morvan, 2010).
62
Streptococcus suis est potentiellement nuisible dans l'intestin du porcelet lorsqu'il s'y
retrouve en très grandes quantités. En effet, la barrière défensive de l'intestin peut être
affaiblie lorsque S. suis augmente en nombre après le sevrage tandis que la proportion de
Lactobacillus diminue. Il est aussi une cause importante de diverses infections chez le porc
comme la méningite, la pneumonie, la septicémie et l'arthrite (Clifton-Hadley, 1983, cité
par Su et al., 2008; Wecht et al., 1992, cités par Su et al., 2008). Les symptômes sont très
polymorphes et les maladies associées à cette espèce de bactérie sont généralement peu
contagieuses mais leur contrôle est particulièrement difficile (Martineau et Morvan, 2010).
Ce pathogène peut aussi être transmis à l'homme ce qui explique les nombreuses études qui
ont été menées pour mieux comprendre cette bactérie.
2.6.1.2. Lactobacillus
Les espèces de bactérie du genre Lactobacillus appartiennent aussi à la famille des
Lactobacillaceae. Ils fermentent le glucose et produisent plus de 80 % de l'acide lactique
provenant de celui-ci (Dworkin et Falkow, 2006). Les Lactobacillus sont indispensables
dans la fermentation adéquate du digesta et ont de multiples effets bénéfiques sur la santé
de leur hôte. La majorité des bactéries lactobacilles sont retrouvées dans le petit intestin
(Dworkin et Falkow, 2006). La prédominance de ce genre de bactéries est désirable dans le
petit intestin, elles aident à prévenir les diarrhées potentiellement létales qui peuvent
survenir chez les jeunes animaux lorsqu'ils sont colonisés par des coliformes
entéropathogéniques.
Ces bactéries Gram positives s'établissent dans l'intestin rapidement après la naissance
du porcelet. Chez ce dernier, la présence des lactobacilles inhibe la croissance des E. coli en
créant un environnement intestinal acide ce qui protège le porcelet contre ce
microorganisme. Bien qu'il y ait un changement dans la nature et la composition du
microbiote intestinal pendant la vie des porcs, les Lactobacillus restent une partie
63
prépondérante de leur population microbienne intestinale. Leur prolifération est d'une
importance vitale chez le porcelet sevré (Pieper et al., 2008). En effet, le rétablissement de
la population de Lactobacillus après la diminution survenue suite au sevrage résulte en
l'augmentation de la concentration d'acide lactique et donc d'une diminution du pH
intestinal. Cette réduction du pH est primordiale pour maintenir un état d'équilibre dans le
microbiome intestinal qui optimise ainsi la digestibilité des nutriments (Pieper et al., 2008).
Les Lactobacillus ont besoin de milieux riches pour croître, ils sont omniprésents et
peuvent survivre partout où il y a des hydrates de carbone (Agence de la santé public du
Canada, 2012). Une quantité importante de L. sobrius est retrouvée dans l'intestin des
porcelets allaités, et dans une moindre mesure de L. acidophilu. Ceux-ci jouent un rôle
crucial dans l'établissement et le maintien de l'homéostasie du tractus digestif peu de temps
après la naissance (Konstantinov et al., 2006). L'alimentation et le sevrage peuvent donc
avoir un impact sur la quantité de lactobacilles retrouvés dans le tractus digestif des
porcelets.
Plusieurs souches de Lactobacillus ont été très étudiées à cause de leur importance dans
le microbiote intestinal des animaux et de leurs propriétés bénéfiques pour la santé. En
effet, ces bactéries adhèrent à l'épithélium de l'intestin des porcelets ce qui inhibe
l'attachement d'E. coli et de Salmonella spp. à la muqueuse intestinale (Hee Lee et al.,
2011). Elles inhibent aussi la colonisation d'autres pathogènes, comme les coliformes, en
utilisant les nutriments ce qui crée une compétition et en produisant des facteurs
antimicrobiens, comme de l'acide lactique et des bactériocines (Hammes et al., 1991, cités
par Konstantinov et al., 2006).
Plusieurs études ont montré que la population de Lactobacillus diminue en nombre de
façon significative quelques jours après le sevrage pour laisser place à des espèces de
bactéries potentiellement pathogènes (Su et al., 2008; Franklin et al., 2002; Pieper et al.,
64
2008; Lallès et al., 2007a). Celles-ci peuvent proliférer plus facilement car le pH de
l'estomac change ce qui affaiblie ces barrières envers les pathogènes (Su et al., 2008). L'âge
au sevrage influence aussi l'importance de la diminution de la population de cette bactérie
positive pour la santé intestinale. En effet, l'étude de Franklin et al. (2002) montre que les
porcelets sevrés à 24 jours au lieu de 17 ont davantage de Lactobacillus dans leur intestin
trois jours après le sevrage. Les deux groupes subissent une réduction mais celle-ci est
moins importante pour le groupe de porcelets sevrés à 24 jours. Ces derniers seraient plus
aptes à faire face aux changements survenant lors du sevrage. L'étude de Mathew et al.
(1996) montre aussi que les porcelets sevrés à 21 jours subissent une diminution en nombre
de Lactobacillus de près de 1000 fois tandis que la concentration diminuerait de seulement
30 fois lorsque les porcelets sont sevrés à 28 jours. Cranwell et al. (1976, cités par Franklin
et al., 2002) ont trouvé que la production de HCl était liée à l'âge et plus stable à 24 jours
d'âge, ce qui permet de maintenir un pH plus faible dans l'intestin. Les Lactobacillus
préfèrent les milieux acides, ce qui peut expliquer pourquoi la population reste plus stable
lors d'un sevrage plus tardif (Kandler et Weiss, 1986, cités par Franklin et al., 2002).
Avant le sevrage toutes les espèces de Lactobacillus colonisent la partie distale du petit
intestin des porcelets. Toutefois, après le sevrage, le nombre de bactéries retrouvées selon
l'espèce est variable entre les porcelets. On observe majoritairement une diminution de
l'espèce L. salivarius tandis que L. sobirus dominerait, pendant les deux premiers jours
post-sevrage, en quantité sur L. amylovorus qui est une espèce phylogénétique proche.
Toutefois, aux jours cinq et onze, ces deux dernières espèces de bactéries coloniseraient le
tractus intestinal des porcelets à des degrés similaires (Pieper et al., 2008). La communauté
de Lactobacillus s'adapte très rapidement après le sevrage, car la capacité de fermenter le
galactose et le lactose (hydrate de carbone contenu dans le lait maternel) diminue déjà après
une journée suivant l'étape critique du sevrage (Pieper et al., 2008).
Le sevrage favorise l'augmentation du ratio entérobactérie/lactobacillus, ce ratio est
utilisé comme indicateur de la santé intestinale (Castillo et al., 2007). Il est préférable que
65
les Lactobacillus soient plus nombreux afin d'améliorer la résistance intestinale du porcelet
contre les pathogènes opportunistes. Toutefois, ce ratio est plus élevé pendant les premiers
jours suivant le sevrage, ce qui montre l'effet négatif de ce passage pour les populations de
Lactobacillus (Castillo et al., 2007).
2.6.2. Enterobacteriaceae
Les Enterobacteriaceae sont une grande famille de bactéries ubiquitaires. Ce sont des
bactéries gram négatives qui peuvent être aérobies ou anaérobies facultatives. Elles utilisent
préférentiellement le glucose comme source carbonée et certaines peuvent réduire les
nitrates en nitrites (Bugnicourt, 1995). La majorité des espèces bactériennes de cette famille
sont commensales et saprophytes comme E. coli mais elles sont parfois des pathogènes
comme Salmonella ou Shigella (Bugnicourt, 1995). L'étude de Klüβ (2004, cité par Pieper
et al., 2006) suggère que les changements dans le nombre d'Enterobacteriaceae, incluant E.
coli et Salmonella, durant la période de post-sevrage dépendent surtout des facteurs comme
l'environnement, l'âge au sevrage et de la composition de la ration alimentaire.
2.6.2.1. Escherichia
L'espèce d'entérobactéries la plus étudiée est bien sûr E. coli, qui, selon la souche, peut
être pathogène pour les mammifères dont l'homme. La majorité des études ont montré que
le compte d'E. coli augmente après le sevrage selon l'âge des porcelets. Il a été suggéré
qu'une augmentation du pH gastrique suite au sevrage favorisait la prolifération de cette
bactérie dans l'estomac ainsi que dans le reste du tractus digestif (Hampson et al., 1985).
Dans les études qui ne rapportaient pas cette augmentation, les chercheurs expliquaient ces
résultats par les bonnes conditions sanitaires et les environnements contrôlés qui étaient
66
utilisés pour mener la recherche (Mathew et al., 1998). Cependant, si une augmentation du
nombre d'E. coli pathogènes avait été observée dans les jours suivant le sevrage, la quantité
diminue de façon significative et ce jusqu'à ne plus être détecté environ 11 jours après le
sevrage (Pieper et al., 2008).
De plus, E. coli a été longuement étudié car ce type de bactérie est retrouvé
régulièrement, en plus grand nombre, chez les porcelets atteint de diarrhée. Toutefois, après
plusieurs études, les scientifiques ont découvert que sa présence seule n'est pas suffisante
pour causer de la diarrhée puisque la bactérie peut aussi être retrouvée chez les porcelets
sains (Hampson et al., 1985). Pieper et al. (2008) ont aussi observé une augmentation du
nombre des Enterobacteriaceae, en général, et d'E. coli, en particulier, immédiatement
après le sevrage mais aucune augmentation de diarrhée. Ceci suggère l'absence d'un nombre
suffisant de souches pathogènes d'E. coli ou que les porcelets n'étaient pas porteurs du
récepteur pour le fimbriae F4, donc non susceptibles aux diarrhées causées par E. coli
entérotoxique (ETEC). La genèse de la diarrhée en post-sevrage serait fortement associée à
une surreprésentation des souches pathogènes d'E. coli mais le problème serait tout de
même multifactoriel (Melin et al., 2000).
Plusieurs raisons peuvent expliquer pourquoi E. coli colonisent plus facilement le
système digestif des porcelets suite au sevrage. Tout d'abord, après le sevrage, les porcelets
n'ont plus accès au lait maternel qui possède plusieurs facteurs antimicrobiens et qui permet
donc pendant l'allaitement de les protéger de la colonisation par E. coli (Deprez et al., 1986,
cités par Nabuurs, 1998). Ensuite, les porcelets en production commerciale sont sevrés trop
tôt, les enzymes digestives ne sont pas encore présents en quantités suffisantes pour assurer
une bonne digestion et une bonne absorption des aliments ce qui crée un environnement
propice dans lequel E. coli peut proliférer. De plus, les défenses naturelles de l'épithélium
sont diminuées. Finalement, E. coli peut facilement adhérer aux cellules réceptrices de
l'épithélium (Nabuurs, 1998) car ses sites d'attache ne sont plus occupé par les bactéries
ayant des effets positifs sur la santé comme les Lactobacillus.
67
2.6.2.2. Coliformes
Les coliformes sont des bactéries à gram négative généralement anaérobies facultatives
vivant dans les intestins des animaux à sang chaud et font partie de la famille des
Enterobacteriaceae (Sadowsky et Whitman, 2011). Ces bactéries peuvent fermenter le
glucose en produisant ou non des gaz. Elles peuvent aussi fermenter plus ou moins
rapidement le lactose (Bugnicourt, 1995). Les espèces et les genres de bactéries les plus
souvent reconnus comme des coliformes sont : Enterobacter gergoviae, E. coli, Serratia
fonticola, Yersinia enterocolitica, Citrobacter freunidii, Enterobacter cloacae, Enterobacter
agglomerans, Rhanella aquatilis, Buttiauxella agrestis, Klebsiella et Arizona (Bugnicourt,
1995). Ils peuvent être retrouvés dans l'environnement sans toutefois être associés à la
pollution fécale (Sadowsky et Whitman, 2011).
Dans l'étude de Mathew et al. (1996), le pourcentage de coliformes hémolytiques
augmente peu importe l'âge au sevrage, que ce soit à 21 ou 28 jours. Il est intéressant de
constater que l'augmentation survient un peu plus tard lorsque les porcelets sont sevrés à 21
jours, ce qui laisse croire que cette multiplication de coliformes dans le système digestif
serait davantage due à l'âge du porcelet plutôt que l'âge au moment du sevrage. C'est à la fin
de l'étude, soit vers l'âge de 37 jours, qu'ils ont observé une diminution du nombre de
coliformes dans le système digestif des porcelets.
68
2.6.3. Clostridiaceae
2.6.3.1. Clostridium
Les Clostridium sont de gros bacilles anaérobies stricts, le plus souvent. Il y a beaucoup
de pathogènes dans ce genre de bactéries, mais leur croissance est plutôt lente (Bugnicourt,
1995). Plusieurs espèces du genre Clostridium sont retrouvées chez le porcelet allaité,
comme C. coccoides et C. butyricum qui ont un effet bénéfique pour l'hôte car elles
produisent de courtes chaînes d'acide gras et C. butyricum produit aussi de l'acide lactique
(Bugnicourt, 1995). Il est intéressant de savoir qu'il a été suggéré que C. coccoides
appartienne à la famille des Lachnospiraceae, puisqu'il leur ressemble davantage qu'à la
famille des Clostridiaceae (Dworkin et Falkow, 2006). Ces espèces de bactéries ne sont,
toutefois, pas rencontrées au moment du sevrage de l'animal (Castillo et al., 2007). Elles
sont retrouvées à nouveau C. coccides en faible quantité, 11 jours après le sevrage (Pieper
et al., 2008).
Toutes les espèces de bactéries du genre Clostridium ne sont pas toujours bénéfiques
pour l'hôte. Par exemple C. perfringens est plutôt considéré comme un pathogène
saprophyte (Sadowsky et Whitman, 2011), c'est-à-dire qu'en conditions appropriées il va
nuire à l'hôte mais sans ces conditions il n'a aucun effet négatif. Cette espèce de bactérie est
gram positive et anaérobie stricte. Elle est ubiquitaire dans le sol, mais généralement
associée à la pollution fécale (Sadowsky et Whitman, 2011). Toutefois, la quantité excrétée
de cette espèce bactérienne par gramme de fèces des porcelets, suite au sevrage, ne serait
pas augmentée (Melin et al., 2000).
69
2.6.4. Bifidobacteriaceae
Les Bifidobacteriaceae se divisent en deux genres soit les Bifidobacterium qui
contiennent 32 espèces et Gerdnerella, genre qui ne contient qu'une seule espèce
Gerdnerella vaginalis. Le genre Bifidobacterium est gram positif et la majorité des espèces
ne sont pas pathogènes (Dworkin et Falkow, 2006). Les Bifidobacterium aident à l'équilibre
de la microflore intestinale chez les animaux. En effet, ils transforment le glucose en acide
acétique et en acide lactique ce qui est bénéfique pour le système digestif (Bugnicourt,
1995). De plus, ils sont capables d'améliorer plusieurs fonctions du système immunitaire,
par exemple ils stimulent l'activation des lymphocytes et des macrophages. Ce phénomène
proviendrait de leur habileté à induire la production de cytokines. Ce type de bactéries
coexiste au sein du tractus gastro-intestinal avec une grande variété de bactéries qui pour la
plupart ont un métabolisme anaérobie strict (Dworkin et Falkow, 2006).
Selon Scardovi et al. (1979b, cités par Dworkin et Falkow, 2006) on retrouve comme
espèce de Bifidobacterium dans les fèces des porcelets les espèces B. boum, B. choerinum
et B. pseudolongum. Matteuxi et al. (1971 cités par Dworkin et Falkow, 2006) ont affirmé
avoir trouvé l'espèce B. suis dans les fèces de porcelet et cette espèce de bactérie serait
retrouvée seulement chez le porc.
Selon l'étude de Franklin et al. (2002), la population de bifidobactéries aurait tendance à
augmenter après le sevrage. Toutefois selon eux, l'importance de cette augmentation
dépendrait de l'âge au sevrage, plus l'animal est sevré tard et plus le nombre reste stable et
ne croît pas. L'élévation du nombre de bifidobactéries dans le système digestif des porcelets
après le sevrage, pourrait s'expliquer par la diminution du nombre de Lactobacillus ce qui
résulte en une perte de compétition directe qui est bénéfique pour la croissance de ce type
de bactérie (Franklin et al., 2002). Les populations de bifidobactéries sont retrouvées
principalement dans le caecum et non dans l'iléum et le jéjunum (Franklin et al., 2002).
70
Contrairement à cette dernière étude, celle de Pieper et al. (2008) montre qu'il n'y a pas
eu de diminution ni d'augmentation significative des bifidobactéries lors du premier jour
suivant le sevrage. La quantité diminuait par la suite jusqu'à ne plus être détectée 11 jours
après le sevrage.
2.7. HYPOTHESE ET OBJECTIF
Peu d’études ont été menées en production porcine biologique, particulièrement au
Québec, où il y a seulement neuf porcheries qui étaient certifiées biologiques en 2011
(CARTV, 2011). Il y a beaucoup de problèmes à surmonter et de différences entre ce mode
de production et celui conventionnel. C’est pourquoi beaucoup de producteurs ne se
convertissent pas. L’une des facettes de l’agriculture biologique qui complique le plus la
gestion est l’usage restreint des substances allopathiques. Par exemple, lors du sevrage, il y
a beaucoup de problèmes digestifs qui surviennent. En production conventionnelle, ils vont
pallier ce manque en utilisant des antibiotiques et des farines animales. C’est pourquoi, il
serait intéressant d’aller constater si les suppléments en enzymes, en probiotiques et en
prébiotiques peuvent améliorer les performances des porcelets dans un élevage biologique.
De plus, il sera intéressant de chercher à voir si ces ajouts dans la ration permettent de
réduire les incidences des diarrhées, ce qui aurait un effet vraiment bénéfique en agriculture
biologique. La recherche en production porcine biologique débute au Québec et bien
d’autres sujets pourront être étudiés pour optimiser la production et le bien-être des
animaux.
L'objectif de ce projet consiste à développer un aliment complexe supplémenté qui
permet d'améliorer la croissance du porcelet, ses performances et sa santé. Cette ration
pourrait par la suite être employée par les producteurs de porcs biologiques lors de la
période post-sevrage.
71
L'hypothèse est que l'aliment spécialisé biologique pour porcelet sevré (c'est-à-dire avec
des sources de protéines spécialisées et d’hydrates de carbone) et l'ajout de suppléments
alimentaires (enzymes, probiotiques et prébiotiques) permettent une meilleure croissance,
améliorent la santé des porcelets par la réduction des diarrhées et favorisent l’établissement
de bactéries bénéfiques pour la santé.
72
73
2.8. LISTE DES OUVRAGES CITES
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91
CHAPITRE 3
DÉVELOPPEMENT D'UN PROGRAMME ALIMENTAIRE POUR
PORCELET SEVRÉ EN PRODUCTION BIOLOGIQUE
3.1. INTRODUCTION
En 2011, il y avait neuf producteurs de porcs biologiques au Québec (CARTV, 2011).
Plusieurs agriculteurs conventionnels sont réticents à se convertir à la production
biologique. Ils craignent de perdre la rentabilité de leur ferme et d'être moins productifs.
Toutefois, le marché canadien des aliments biologiques est en hausse. Le chiffre des ventes
au détail d'aliments biologiques au Canada était évalué à 2 milliards de dollars en 2008, ce
qui représente une hausse de 66 % par rapport à 2006 (Simpson, 2011). Il est possible
d'expliquer cet engouement pour les aliments biologiques à cause de la préoccupation
grandissante de la population face au mode de production des aliments incluant le bien-être
des animaux. En production porcine, le transfert d'une ferme conventionnelle vers un
élevage biologique n'est pas toujours simple plusieurs méthodes d’élevage doivent être
modifiées.
En production porcine biologique, comme en production conventionnelle, l'une des
étapes critiques concerne le sevrage. Ce dernier induit chez le porcelet un stress majeur. Le
porcelet sera séparé de sa mère, déplacé dans un nouvel environnement et son alimentation
passera d'un aliment liquide à un aliment solide. Ce dernier facteur est probablement celui
sur lequel les producteurs peuvent le plus facilement agir afin de limiter les problèmes du
92
porcelet au sevrage. En élevage conventionnel, plusieurs ingrédients (sous-produits laitiers,
farines animales, antibiotiques) sont ajoutés aux aliments pour répondre aux besoins des
porcelets. En élevage biologique, la majorité de ces ingrédients utilisés en production
conventionnelle, notamment les farines animales, les sous-produits lactés et les
antibiotiques, sont interdits (Blair, 2007) ou non disponibles laissant le producteur avec peu
d'alternatives efficaces afin d'améliorer la santé et la croissance des porcelets pendant cette
période critique.
Pour améliorer la santé et la croissance des porcelets, différents ingrédients peuvent être
ajoutés aux moulées biologiques. Par exemple, la canne à sucre qui est un hydrate de
carbone hautement digestible pourrait, en tant que source de sucrose dans les aliments,
remplacer le lactose sans modifier les performances des porcelets sevrés (Mavromichalis et
al., 2001). Par la suite, des protéines de haute qualité facilement digestibles peuvent aussi
être employées telles que les concentrés de protéines de pois et de levure. Le pois, grâce à
forte teneur en protéines, peut remplacer les sources de protéines d'origines animales
(Jezierny et al., 2010). Les protéines de levure peuvent aussi remplacer les sources de
protéines animales chez les porcelets et permettent même des effets positifs sur les
performances de croissance (Mathew et al., 1998; D'Souza et Frio, 2007) et la santé
intestinale (Anderson et al., 1999 cités par van Heugten et al., 2003; Carlson et al., 2005).
Certains suppléments peuvent être employés en production porcine biologique tels que
des prébiotiques, des probiotiques et des enzymes. Les enzymes utilisés en productions
animales permettent d'améliorer la croissance, l'utilisation des nutriments et réduire
l'excrétions de nutriments (Adeola et Cowieson, 2011). En effet, pendant le sevrage, le
stress entraîne une diminution de la production d'enzyme dans le tractus digestif ce qui
limite la digestion et la capacité d'absorption (Bauer et al., 2006). Les enzymes manquantes
peuvent être remplacées par des enzymes ajoutées dans la ration (Inborr et al., 1993; Medel
et al., 2002). Les probiotiques, comme Pediococcus acidilactici, peuvent moduler le
mirobiote intestinal, réduire l'attachement d'E. coli entérotoxique (Daudelin et al., 2011) et
93
améliorer le grain de poids (Di Giancamillo et al., 2008). L'effet des mannane-
oligosaccharides, un prébiotiques, sur les performances des porcelets est controversé. Les
divers résultats obtenus varient selon l'âge lors du sevrage, l'état de santé du troupeau, la
quantité de prébiotiques et la durée du traitement (Notchta et al., 2009). Ces suppléments
sont donc, en général, reconnus pour leurs effets positifs sur la santé, particulièrement la
santé intestinale (Gournier-Château et al., 1994; Madsen et al., 2001; Gibson et Roberfroid,
1995). Ceux-ci amélioreraient aussi la digestion chez les porcelets (Adeola et Cowieson,
2011; Ngoc et al., 2011; Lipiński et al., 2010; Che et al., 2011).
Les hypothèses sont que le développement d’un aliment spécialisé biologique pour
porcelet sevré (c'est-à-dire l'addition de sources de protéines spécialisées et d’hydrates de
carbone) ainsi que l'ajout de suppléments alimentaires (enzymes, probiotiques et
prébiotiques) : 1) améliorera la croissance des porcelets sevrés (durée d'engraissement
réduite); 2) réduira l’incidence des diarrhées post-sevrage) et; 3) favorisera l’établissement
de bactéries bénéfiques pour la santé (réduire la proportion de bactéries pathogènes
indésirables dans les fèces).
3.2. MATERIEL ET METHODES
Toutes les procédures décrites dans cette expérience sont conduites sous la licence
expérimentale du comité de protections des animaux de l’Université Laval. Les porcs ont
été manipulés en accord avec le guide des Lignes directrices du Conseil canadien de
protection des animaux (CCPA) sur le soin et l'utilisation des animaux de ferme en
recherche, en enseignement et dans les tests (CCAC, 2009), et les conditions d’élevage
respectaient également la réglementation canadienne pour l’élevage biologique du porc
(Office des normes générales du Canada, 2011).
94
3.2.1. Animaux et logement
L'expérience a été effectuée dans deux porcheries de Québec, l'une située à Baie-Saint-
Paul (Viandes biologiques Charlevoix) et l'autre à Sainte-Cécile-de-Lévrard (Bionat inc.).
Dans les deux fermes, quatre parcs ont été emménagés pour contenir 9 ± 2 porcelets sevrés
(8,3 ± 0,7 kg) entre 28 et 35 jours d'âge, pour chaque période expérimentale. Les porcelets
ont été logés dans des parcs d’une surface de 7,2 m2, bétonnée et recouverte d'une bonne
quantité de paille comme litière. L’unité expérimentale est représentée par un parc. Un total
de 306 porcelets (Yorkshire-Landrace x Duroc) a été utilisé pour réaliser l'expérience. Il y a
eu une période expérimentale à la ferme Viandes biologiques Charlevoix et huit à la ferme
Bionat inc. Chaque période expérimentale avait une durée de 30 ± 2 jours.
À chaque phase expérimentale, les porcelets étaient répartis selon un plan d'expérience
factoriel dans quatre traitements en fonction du type de ration offert. Il y avait deux types
de ration, soit la simple (SIMP) et la complexe (COMP), qui étaient complémentées ou non
avec un cocktail de suppléments (SUPP). Ce SUPP contenait la bactérie probiotiques
Pediococcus acidilactici, le mannane-oligosaccharide (MOS) comme prébiotiques et un
mélange d'enzymes (Tableau 3.2.1). Le complément d’enzymes (Allzyme, Alltech inc.)
comprenait les activités enzymatiques suivantes : amylase, xylanase, β-glucanase, phytase
et protéase. Les probiotiques ajoutés aux moulées étaient des Pedioccocus acidilactici à
109CFU/kg (0,01 % Bactocell, Lallemand Nutrition Animal) et les prébiotiques consistaient
en des mannane-oligosacharides (0,2 % Bio-MOS, Alltech inc.). Les rations SIMP et
COMP supplémentées ou non ont été distribuées aux porcelets pendant les 14 premiers
jours suivants le sevrage. Après cette période tous les porcelets recevaient le même aliment
composé d'un mélange de céréales ainsi que du pois, des tourteaux de soya et de lin
(Tableau 3.2.2).
95
Tableau 3.2.1. Composition des rations pendant les jours 0-14 post-sevrage
Ingrédients Ration Simple Simple + Supp Complexe Complexe + Supp
Composition alimentaire (%) Blé tendre biologique 42,8 42,5 37,3 37,0
Tourteau de soya biologique 31,0 30,9 15,0 14,9 Huile de lin biologique - - 1,0 1,0 Huile de soya biologique 4,5 4,5 4,0 4,0 Tourteau de lin biologique 18,0 18,0 15,0 15,0 Canne à sucre biologique - - 10,0 10,0 Concentré de protéine de pois biologique (Parrheim Foods)
- - 10,0 10,0
Concentré de protéine de levure (Nupro, Alltech) - - 4,0 4,0
Phosphate bicalcique 1,2 1,2 1,2 1,2 Pierre à chaux 1,2 1,2 1,2 1,2 Sel 0,3 0,3 0,3 0,3 Suppléments de vitamines et minérauxzy 0,5 0,5 0,5 0,5
Célitea Supplémentsb
0,5 0
0,5 0,4
0,5 0
0,5 0,4
Composition chimique analysée Matière sèche (%) 90,11 90,18 91,00 91,40
Matière organique (%) 93,52 93,35 94,09 93,77 Énergie (kcal/kg) 4317 4317 4264 4260 ADF (%) 6,08 6,32 4,62 4,19 Lipides (%) 9,75 9,75 8,08 8,26 Protéine brute (%) 24,31 24,37 22,45 21,64 Cendre (%) 6,48 6,65 5,91 6,23 Phosphore (%) 0,54 0,56 0,57 0,57 Calcium (%) 0,83 0,88 0,84 0,88 Acides aminés digestibles calculés (%)x
Lys 1,04 1,04 1,04 1,04 Thr 0,75 0,75 0,68 0,68 Met+Cys 0,69 0,69 0,59 0,59 Trp 0,28 0,28 0,23 0,23
a La célite a été ajoutée comme marqueur de digestibilité b0,02% d’Allzyme, 0,01% de Bactocell et 0,2% d’Bio-MOS zFournis par kilogramme de la ration: vitamine A palmitate 5000 IU; vitamine D3 1000 IU; vitamine E acétate 22,5 IU; ménadione sodium bisulfite 3,75 mg; riboflavine 5 mg; niacine 20,0 mg; calcium pantothenate 25,0 mg ; choline bitartrate 375 mg ; vitamine B12 25,0 µg yFournis par kilogramme de la ration: Zn (sulfate) 100 mg; Fe (citrate ferreux) 100 mg; Cu (sulfate) 25 mg; I (potassium iodate) 0,30 mg; Mn (sulfate) 46 mg; Se (sodium sélénite) 0,30 mg. xValeurs calculées selon Sauvant et al. (2004)
96
Tableau 3.2.2. Composition de la ration après le traitement, des jours 15-28 après le sevrage
Ingrédients Ration Composition alimentaire (%)
Orge biologique 23,2 Pois biologique 23,2 Blé tendre biologique 23,2 Tourteau de lin biologique 6,9 Tourteau de soya biologique 17,4 Phosphate bicalcique 1,1 Pierre à chaux 1,1 Sel 0,3 Suppléments de vitamines et minérauxzy 0,5
Composition chimique analysée (%) Matière sèche (%) 90,23
Matière organique (%) 94,50 Énergie (kcal/kg) 4145 ADF (%) 8,36 Lipides (%) 6,38 Protéine brute (%) 18,44 Cendre (%) 5,50 Phosphore (%) 0,42 Calcium (%) 0,67
Acides aminés digestibles calculés (%)x
Lys 0,89 Thr 0,58 Met+Cys 0,51 Trp 0,19
zFournis par kilogramme de la ration: vitamine A palmitate 5000 IU; vitamine D3 1000 IU; vitamine E acétate 22,5 IU; ménadione sodium bisulfite 3,75 mg; riboflavine 5 mg; niacine 20,0 mg; calcium pantothenate 25,0 mg ; choline bitartrate 375 mg ; vitamine B12 25,0 µg yFournis par kilogramme de la ration: Zn (sulfate) 100 mg; Fe (citrate ferreux) 100 mg; Cu (sulfate) 25 mg; I (potassium iodate) 0,30 mg; Mn (sulfate) 46 mg; Se (sodium sélénite) 0,30 mg. xValeurs calculées selon Sauvant et al. (2004)
97
Les aliments ont été pesés et ajoutés deux fois par jour pour chacun des parcs dans le
réservoir d’une trémie de type conventionnel afin de fournir une quantité d’aliments à
volonté. Les refus ont été évalués aux jours 14 et 30 après le sevrage. Une tétine était
disponible dans chacun des parcs afin de fournir l’eau à volonté. Les porcelets ont aussi été
pesés au sevrage (J0) et aux jours 7, 14 et 30 après le sevrage.
3.2.2. Scores fécaux
Les fèces des porcelets ont été observées afin de détecter des signes de diarrhée et un
système de score a été appliqué pour indiquer la présence et la sévérité de celle-ci. La
consistance des fèces a été déterminée des jours 5 à 7 et 12 à 14 pour chacun des parcs. Les
scores ont été notés de manière journalière pour chaque individu dans les parcs et une
moyenne des scores fécaux par parc a été calculée. Le système de scores fécaux suivant a
été employé : 1=fèces solides, 2=fèces légèrement molles, 3=fèces molles mais toujours
partiellement formées, 4=fèces semi-liquides, et 5=fèces liquides (Lynch et al., 2009).
3.2.3. Digestibilité des composés des rations
Aux jours 5 à 7 et aux jours 12 à 14, des échantillons de fèces fraîches ont été prélevés
dans chacun des parcs à l’étude pour évaluer la digestibilité. Le matin avant la récolte, les
anciennes fèces étaient enfouies sous de la paille fraîche et une surveillance était effectuée
pour récolter les fèces immédiatement après la défécation. Par la suite, les fèces étaient
immédiatement congelées à -20°C. Après les trois jours de récolte, les fèces d’un même
parc étaient homogénéisées avec un mélangeur et conservées à -20˚C jusqu’à l’analyse. Les
fèces étaient, par la suite, lyophilisées pour l’analyse de la composition proximale. Les
rations et les fèces ont été analysées pour leur contenu en azote (AOAC 992.23), en matière
98
sèche (AOAC, 934,01 avec un four à vide à 100°C avec une pression de moins de 100
mmHg), en lipides totaux (AOAC, 2003.05), en phosphore (AOAC méthode
colorimétrique: 965.17), en calcium (AOAC, 968.08), en énergie (utilisation d’un
calorimètre adiabatique 6300 Automatic Isoperibol Calorimeter, Parr Instrument
Company), en cendres totales (AOAC, 942.05) et en cendre insoluble (McCarthy et al.,
1974) ainsi qu’en fibres alimentaires à détergent acide (ADF) (Ankom Technology Method
08-16-06, AOAC 973.18). Pour calculer la digestibilité, les cendres insolubles ont été
utilisées comme marqueur ainsi que la formule suivante :
Digestibilité (%)=100- �100x �conc. marqueur aliment X conc. composé fècesconc. marqueur fécès X conc. composé aliment
��
3.2.1. Extraction de l’ADN des bactéries des fèces
Pour l'extraction de l'ADN, les échantillons de fèces des porcelets récoltés entre les
jours 12 et 14 (quatre rations différentes, deux semaines post-sevrage) ont été
homogénéisés de nouveau à 4˚C. Ensuite, un aliquote de 10 g de fèces a été placé dans un
sac de plastique. Ces échantillons fécaux ont ensuite été dilués dans de la saline 1/10 et ont
été homogénéisés à l'aide d'un appareil Seward stomacher-400 pour une minute. L’ADN a
été extrait à partir de 0,5 ml d’aliquote homogénéisé.
L’extraction d’ADN a été réalisée en utilisant la méthode décrite dans Roy et al. (2009)
avec des modifications mineures. Les cellules bactériennes ont été lysées trois fois pendant
deux minutes à l'aide d'un Mini Beadbeater-8TM (BioSpec Products, Bartlesville, OK,
USA). L’ADN a été quantifié avec un NanoDrop (NanoDrop products, Wilmington, DE,
USA) et confirmé par une séparation par électrophorèse sur gel.
99
3.2.2. LH-PCR et électrophorèse sur capillaire
La technique LH-PCR a été précédemment décrite par Roy et al. (2009).
L’amplification par PCR de l’ADN a été effectuée en duplicata. Le mélange de la réaction
PCR consistait en un tampon 10x PCR sans MgCl2 (GE Healthcare Life Sciences, Baie
d'Urfe, QC, Canada), 25 mM de MgCl2 (GE Healthcare Life Sciences), 25 pmol/µl de
chaque amorce (6FAM-27F et 355R), 10 mM de déoxynucléotide triphosphate (dNTP) (GE
Healthcare Life Sciences), d’ADN (50 ng), et 5 U/µl de Taq polymérase (GE Healthcare
Life Sciences) pour un volume final de 25 µl. Ce mélange a été initialement dénaturé à
94˚C pendant deux minutes, suivi par 25 cycles d’une minute à 94˚C, de l’hybridation à
55˚C pour une minute et l’élongation à 72˚C d’une minute, pour terminer avec une
extension finale à 72˚C pendant 10 minutes dans un appareil thermocycle d’Eppendorf
(Fisher Scientific Ltd).
Les amplicons de LH-PCR (1 µL) ont été mixés à 0,06 µL de GeneScan™ 500 LIZ®
Size Standard (Life Technologies, ON Canada) et 12,34 µL de Hi-Di Formamide (Life
Technologies Canada). Avant l’électrophorèse par capillaire, les échantillons ont été
dénaturés cinq minutes à 95˚C et immédiatement refroidit sur glace. L’électrophorèse se
fait avec le polymère 3130 POP-4 (Life Technologies Canada) dans le 3130 Genetic
Analyzer Capillary Array, 36-cm (Life Technologies Canada) pendant 40 minutes en
utilisant le Run 3130 Data Collection software v3.1. Le séquenceur utilisé permet de
distinguer les pics qui n'ont qu'une seule paire de base de longueur de différence ainsi
chaque pics qui est reproductible est conservé pour les analyses. La hauteur et la longueur
des pics ont été déterminées en utilisant le logiciel GeneMapper software v4.1 (Life
Technologies Canada).
La méthode de Dunbar et al. (2001) a été utilisée pour aligner les profils dupliqués et
standardiser les données. L’analyse des indicateurs (Dufrênes et Legendre, 1997) à partir
100
des données a permis de déterminer quels amplicons étaient significativement plus
abondants en lien avec une ration donnée.
3.2.3. Construction des librairies de clones, criblage et séquençage
Quatre librairies LB de clones ont été préparées pour chaque ration. Pour chaque
librairie, cinq échantillons (ration SIMP, COMP et COMP+SUPP) ou quatre (ration
SIMP+SUPP) ont été regroupés et homogénéisés ensemble pour maximiser les chances
d’obtenir les amplicons recherchés. Un PCR a permis d’amplifier les fragments d’ADN de
ces échantillons regroupés. Le mélange réactionnel pour le PCR consiste en du tampon 10x
PCR sans MgCl2 (Amersham, GE Bio-Sciences Inc, Baie d'Urfe, QC, Canada), 25 mM de
MgCl2 (Amersham, GE Bio-Sciences Inc), 25 pmol/µl de chaque amorce (27F et 1390), 10
mM de déoxynucléotide triphosphate (dNTP) (Amersham, GE Bio-Sciences Inc),
l’échantillon d’ADN (100-150 ng), et 5 U/µl de Taq polymérase (Amersham, GE Bio-
Sciences Inc) dans un volume final de 50 µl. Les conditions du PCR sont : une dénaturation
initiale à 94˚C pendant 5 min, 25 cycles à 94˚C de 1 min, 55˚C pour 1 min, 72˚C pendant 1
min 30 sec et une élongation finale à 72˚C de 10 min. La purification des fragments
d’ADNr a été faite avec la trousse QIAquick PCR Purification (Qiagen Canada inc.). Le
clonage pour sa part a été réalisé en utilisant la trousse TA cloning (Invitrogen Canada
inc.). Les cellules recombinantes hébergeant le plasmide avec l’insert d’ADN ont été
sélectionnées sur des géloses LB-ampicilline-bluo-gal. Les géloses sont formées avec un
milieu LB qui est constitué de tryptone, d'extrait de levure et de NaCl (Fisher scientific,
Ottawa, ON, Canada), de bluo-gal (Life Technologies Inc., Burlington, ON, Canada) et
d'ampicilline (Roches diagnostics, Indianapolis, IN, USA). Il y a eu un criblage de cellules
bleues et blanches sur ces géloses.
101
Les fragments d’ADN bactériens clones provenant des colonies positives blanches ont
été amplifiés par LH-PCR et la longueur des amplicons est déterminée par électrophorèse
sur capillaire comme décrit précédemment.
La purification des plasmides provenant des colonies sélectionnées s’est faite avec la
trousse QIAprep 96 Turbo Miniprep (Qiagen Canada inc.). Le séquençage a été effectué
seulement sur les clones qui ont été préalablement identifiés comme significativement plus
abondants dans une ration donnée, en utilisant l’analyse des indicateurs sur les données du
LH-PCR. Les plasmides ont été séquencés par l’entreprise Eurofins MWG Operon
(Huntsville AL, USA).
3.2.4. Analyse phylogénétique
L’analyse du séquençage des clones apporte des informations sur l’identification
phylogénétique des amplicons de la communauté microbienne. Chaque séquence d’ADN
clonés a été comparée avec les séquences disponibles dans une base de données, en utilisant
la classification du Ribosomal Database Project.
3.2.5. Analyse statistique
Les données de croissance, de digestibilité et de scores fécaux ont été analysées comme
une expérience factorielle 2 x 2 avec le type de ration (SIMP versus COMP) et les
suppléments (avec ou sans SUPP) comme facteurs principaux, en bloc (période
expérimentale) en utilisant la procédure Mixed de SAS (SAS Inst. Inc., Cary, NC, USA).
102
Les différences significatives ou non entre les quatre traitements et leurs interactions ont été
vérifiés à l’aide du modèle d’ANOVA suivant :
Yijk = µ + βi + Rj + Sk + (RS)jk + eijk
où Yijk est le paramètre à tester, µ est la moyenne globale, βi est l’effet bloc, Rj est l’effet du
type de ration, Sk est l’effet des suppléments et eijk est le terme d’erreur. Une différence
statistiquement significative est acceptée lorsque P≤0,05 et une tendance lorsque P≤0,10.
Chaque parc est considéré comme une unité expérimentale.
L’analyse du profil bactérien a seulement été réalisée sur les échantillons récoltés aux
jours 12 à 14. Pour l’analyse des profils bactériens les indices de diversité ont été calculés :
richesse (nombre de phylotypes uniques), équitabilité (abondance relative des phylotypes)
et la diversité de Shannon (influencée par le nombre et l’abondance relative des phylotypes,
et est proportionnelle au log du nombre de phylotypes ayant une abondance similaire)
comme décrit dans McCune et Mefford (1999).
Les données d’empreinte ou « fingerprint data » ont été réduites en un point unique dans
un espace tridimensionnel en utilisant la méthode du NMS (« non-metric multidimensional
scaling »). Pour tester les différences significatives dans la composition de la communauté
bactérienne entre les rations, un MRPP (multi-response permutation procedure) a été utilisé
avec les distances de Sørenson et en utilisant le PC-ORD software (McCune et Mefford,
1999). Le MRPP est une méthode pour vérifier des différences entre des groupes et est
similaire aux analyses de similarité ou une MANOVA (Talbot et al., 2009). Finalement,
une analyse des indicateurs (Dufrêne et Legendre, 1997) a été utilisée pour déterminer
quels phylotypes entraînent les différences observées entre les traitements alimentaires.
103
3.3. RESULTATS
3.3.1. Étude de performance
Au début de l'expérience, les porcelets avaient un poids corporel similaire selon les
différents traitements expérimentaux (8,3 ± 0,7 kg) (Tableau 3.3.1). Le poids corporel à 14
jours est significativement plus élevé avec l'ajout de SUPP à la ration pour la ration COMP
seulement (Ration x Supplément, P=0,011). L'effet de cette interaction s'explique par
l'amélioration numérique de 21% du GMQ des porcelets alimentés avec la ration COMP +
SUPP comparativement à COMP. Pour la ration SIMP, il y a une diminution numérique de
12% du GMQ qui a été notée avec l'ajout de SUPP. Globalement, il y a toutefois eu un effet
significatif du type de ration sur le gain moyen quotidien (GMQ) (P=0,015) et l’efficacité
alimentaire (G:F) (P=0,019) entre les jours 0 à 14 (Tableau 3.3.1). Les porcelets ayant
consommés la ration COMP ont obtenu de meilleures performances (GMQ et G:F
supérieurs) comparativement à ceux qui ont été alimentés avec la ration SIMP. Le type de
ration et les suppléments n’ont pas eu d’effet significatif sur la consommation quotidienne
d’aliment (CAQ) (P=0,390) entre les jours 0 et 14 (Tableau 3.3.1).
Durant la période de post-traitement (jours 15-28), le type de ration a eu tendance à
augmenter le GMQ (P=0,088) et a réduit le ratio G:F (P=0,024) (Tableau 3.3.1). Durant
cette période, les porcelets de la ration SIMP ont mieux performé (GMQ et G:F supérieurs)
que ceux ayant été sur la ration COMP. Durant la période de post-traitement, il n’y a aucun
effet du type de ration et des suppléments sur la CAQ (Tableau 3.3.1). De plus, le SUPP n’a
eu aucun effet significatif sur le GMQ et le ratio G:F entre les jours 15 et 28 (Tableau
3.3.1).
104
Globalement sur l’ensemble de l’expérience (jours 0-28), il n’y a pas eu d’effet
significatif du type de ration ou de l’ajout de suppléments sur le GMQ, la CAQ et le ratio
G:F ainsi que sur le poids des porcelets à 28 jours (Tableau 3.3.1). De plus pendant
l’expérience, le taux de mortalité a été relativement faible à 1,63 % et n'a pas été associé
avec un traitement en particulier (1 porcelet SIMP, 1 SIMP+SUPP, 3 COMP et 0
COMP+SUPP).
105
Tableau 3.3.1. Performance après sevrage des porcelets élevés selon un mode de gestion biologique alimentés avec une ration simple (SIMP) ou complexe (COMP), supplémentée (SUPPa) ou non avec des enzymes (β-glucanase, xylanase, phytase, amylase et protéase), des probiotiques (Pediococcus acidilactici) et des prébiotiques (Mannane-oligosaccharide).
Ration
Valeur de P
SIMP SIMP+SUPP
COMP COMP+ SUPP
SEM
Ration SUPP Ration x SUPP
Traitement (jours 0-14) Poids J0 (kg) 8,21 8,47 8,30 8,25 0,71 0,689 0,515 0,334 GMQ 0,176 0,154 0,198 0,240 0,04 0,015 0,617 0,132 CAQ 0,566 0,453 0,458 0,487 0,07 0,390 0,331 0,115 G:F 0,344 0,342 0,390 0,458 0,04 0,019 0,297 0,285 Poids J14 (kg)
10,99 10,37 10,99 11,91 0,40 0,011 0,587 0,011
Post-Traitement (jours 15-28) GMQ 0,386 0,403 0,341 0,357 0,04 0,088 0,532 0,996 CAQ 0,762 0,77 0,757 0,804 0,10 0,671 0,429 0,569 G:F 0,538 0,554 0,476 0,493 0,06 0,024 0,536 0,980 Poids J28 (kg)
16,82 16,13 16,22 17,08 0,85 0,782 0,892 0,238
Globale (jours 0-28) GMQ 0,287 0,276 0,268 0,299 0,04 0,914 0,666 0,394 CAQ 0,683 0,628 0,621 0,653 0,07 0,553 0,721 0,185 G:F 0,425 0,448 0,414 0,442 0,03 0,718 0,269 0,897
a0,02% d’Allzyme, 0,01% de Bactocell et 0,2% de BioMOS SEM: erreur type moyenne Pour chaque traitement n=8
106
3.3.2. Étude de digestibilité
Les porcelets nourris avec la ration COMP ont eu une meilleure digestibilité de la
matière sèches (P=0,011), de la matière organique (P=0,009) et l’énergie (P=0,012), et ont
eu tendance à avoir une meilleure digestibilité du phosphore (P=0,068) pour la période des
jours 5 à 7 (Tableau 3.3.2). Pendant la deuxième semaine (jours 12 à 14), la ration COMP a
eu tendance à améliorer la digestibilité de la matière sèche (P=0,075), de la matière
organique (P=0,060) et de l’énergie (P=0,080).
Il n'y a pas eu d'interactions significatives entre le type de ration et les suppléments sur
la digestibilité de la matière sèche, la matière organique, l'énergie, l'ADF (fibre à détergent
acide), les lipides, les protéines brutes, les cendres, le phosphore et le calcium pour les
périodes des jours 5 à 7 et 12 à 14 (Tableau 3.3.2). Il n'y a pas non plus d'effets significatifs
de l'ajout de suppléments sur tous ces éléments pour les deux périodes de récolte (Tableau
3.3.2).
107
Tableau 3.3.2. Digestibilité de la matière sèche, de la matière organique, de l'énergie, des fibres à détergent acide (ADF), des lipides, des protéines brutes et des cendres chez des porcelets sevrés et nourris avec une ration simple (SIMP) ou complexe (COMP) supplémentée (SUPPa) ou non avec des enzymes (β-glucanase, xylanase, phytase, amylase et protéase), des probiotiques (Pediococcus acidilactici) et des prébiotiques (Mannane-oligosaccharide) selon un mode de gestion biologique.
Digestibilité (%)
Valeur de P
SIMP SIMP+
SUPP COMP COMP+ SUPP SEM Ration SUPP Ration x
SUPP Digestibilité jours 5-7 (%) Matière sèche 77,9 74,8 81,0 80,3 2,8 0,011 0,231 0,432 Matière organique 80,0 76,8 82,9 82,5 2,8 0,009 0,236 0,360 Énergie 77,0 73,6 80,5 79,2 3,1 0,012 0,170 0,560 ADF 34,9 28,4 45,4 34,5 6,8 0,200 0,183 0,725 Lipide 64,4 63,0 65,8 65,1 5,6 0,675 0,801 0,937 Protéine 77,6 76,3 78,2 77,2 3,5 0,676 0,521 0,934 Cendre 48,8 48,1 49,7 48,5 4,7 0,848 0,782 0,952 Phosphore 42,1 38,8 50,3 47,4 6,7 0,068 0,477 0,964 Calcium 49,7 49,9 45,9 54,9 5,8 0,891 0,300 0,342 Digestibilité jours 12-14 (%) Matière sèche 77,4 78,2 79,2 82,1 2,3 0,075 0,243 0,514 Matière organique 79,4 80,2 81,9 83,9 2,3 0,060 0,368 0,681 Énergie 77,2 77,6 79,1 81,7 2,5 0,080 0,370 0,523 ADF 37,2 40,2 45,1 42,6 6,8 0,363 0,962 0,620 Lipide 67,3 72,7 71,1 72,2 4,5 0,644 0,352 0,535 Protéine 78,3 79,4 76,7 79,2 2,8 0,595 0,300 0,692 Cendre 48,2 49,9 46,1 53,7 5,1 0,812 0,214 0,421 Phosphore 39,3 43,5 45,5 52,6 6,7 0,109 0,229 0,757 Calcium 45,0 50,4 43,4 51,2 6,8 0,937 0,195 0,812 a0,02% d’Allzyme, 0,01% de Bactocell et 0,2% de Bio-MOS SEM: erreur type moyenne Pour chaque traitement n=8
108
3.3.3. Scores fécaux
Il n'y a pas d'effets significatifs du temps sur les scores fécaux entre la semaine un (jours
5-7) et la semaine deux (jours 12-14) en post-sevrage (P=0,653). La Figure 3.3.1 présente
donc la moyenne des scores pour ces deux semaines. Il y a eu une interaction entre le type
de ration et l'ajout de SUPP (P=0,026), mais il n'y a pas d'effet significatif du type de ration
(P=0,171) ou des suppléments (P=0,336). Chez les porcelets alimentés avec la ration
COMP, les suppléments ont diminué les scores, les fèces des porcelets étant plus dures et
mieux formées (Figure 3.3.1). Cependant l'ajout de supplément à la ration SIMP n'a pas
d'effet sur les scores fécaux.
109
a,b Les valeurs ayant une lettre différente diffère à P<0,05.
Figure 3.3.1. Scores fécaux (1 = fèces solides à 5 = fèces liquides) pour la période post-sevrage (jours 0 à 14) de porcelets en gestion biologique nourris avec une ration simple (SIMP) ou complexe (COMP), supplémentée (SUPP) ou non avec des enzymes (β-glucanase, xylanase, phytase, amylase et protéase), des probiotiques (Pediococcus acidilactici) et des prébiotiques (Mannane-oligosaccharide) (0,02% d'Allzyme, 0,01% de Bactocell et 0,2% de Bio-MOS). Pour chaque traitement n=8
Scor
es fé
caux
SIMP SIMP+ SUPP
COMP COMP+ SUPP
110
3.3.1. Analyse de la communauté bactérienne
3.3.1.1. Indices de diversité
Les résultats indiquent que les indices d’équitabilité et de Shannon n'ont pas été affectés
par le type de ration et les suppléments (Tableau 3.3.3). L’ajout de suppléments a
cependant eu un effet significatif sur l'indice de la richesse (P=0,036). Les résultats
montrent qu'il n'y a pas eu de changement significatif sur la diversité globale de la
communauté, mais qu'il y aurait une différence dans le nombre d'espèces lorsque les
suppléments sont ajoutés aux rations. Chez les porcelets alimentés avec une ration SUPP, le
nombre de groupes bactériens est réduit par rapport à celui observé chez des porcelets
alimentés avec une ration non supplémentée.
111
Tableau 3.3.3. Indices de diversité pour des porcelets en post sevrage en gestion biologique nourris avec une ration simple (SIMP) ou complexe (COMP) supplémentée (SUPPa) ou non avec des enzymes (β-glucanase, xylanase, phytase, amylase et protéase), des probiotiques (Pediococcus acidilactici) et des prébiotiques (Mannane-oligosaccharide)
Valeur de P
SIMP SIMP+ SUPP COMP COMP+
SUPP SEM Ration SUPP Ration x SUPP
Richesse 25,38 23,50 26,17 22,13
1,49
0,783 0,036 0,438 Équitabilité 0,64 0,67 0,68 0,68
0,02
0,263 0,302 0,488
Diversité 2,06 2,12 2,20 2,11 0,07 0,297 0,816 0,214 SEM: Erreur type moyenne
112
3.3.1.2. Évaluation des profils bactériens par «Nonmetric
multidimensional scaling» (NMS) et «multi-response permutation
procedure» (MRPP)
L'analyse du NMS montre qu'après deux semaines de traitement les porcelets nourris
avec une ration SIMP ou SIMP+SUPP ont des profils bactériens qui sont similaires. En
effet, les profils sont situés au même endroit sur le graphique tridimensionnel du NMS
(Figure 3.3.2). Le NMS montre aussi qu'il y a une différence entre les profils bactériens des
porcelets nourris avec les rations complexes (COMP ou COMP+SUPP) et simples (SIMP
ou SIMP+SUPP). Selon le type de ration, les profils ne sont pas situés au même endroit
dans le graphique du NMS (Figure 3.3.2). Finalement, la ration COMP tend à se
différencier de la ration COMP+SUPP. En effet, les profils bactériens se rapprochent sur le
graphique, mais les deux profils semblent se distinguer l’un de l’autre (cubes rouges vs
cubes bleus) (Figure 3.3.2). Ces profils distincts pour les porcelets supplémentés ne
s’observent pas pour ceux nourris avec les rations SIMP ou SIMP+SUPP.
113
Figure 3.3.2 Changement dans la structure de la communauté bactérienne des fèces en relation avec les traitements (type de ration (SIMP ou COMP) et suppléments (SUPP) composés d'enzymes (β-glucanase, xylanase, phytase, amylase et protéase), de probiotiques (Pediococcus acidilactici) et de prébiotiques (Mannane-oligosaccharide)) pour des porcelets maintenus en gestion biologique en utilisant un « non-metric multidimensiomal scaling (NMS 3D) »
SIMP SIMP + SUPP
COMP + SUPP COMP
114
Le test du MRPP (Tableau 3.3.4) appuie les résultats obtenus à l'aide du NMS. Le profil
bactérien provenant des fèces des animaux nourris avec les rations COMP ou
COMP+SUPP était significativement différent de ceux nourris avec les rations SIMP ou
SIMP+SUPP (P<0,01). À l’intérieur du même type de ration, les résultats montrent que les
suppléments tendaient à modifier les profils bactériens LH-PCR des porcelets alimentés
avec les rations COMP (P=0,07) mais pas de ceux avec les rations SIMP (P=0,32).
115
Tableau 3.3.4. Différences dans la composition de la communauté bactérienne entre les différents traitements (type de ration (SIMP ou COMP) et suppléments (SUPP) composés d'enzymes (β-glucanase, xylanase, phytase, amylase et protéase), de probiotiques (Pediococcus acidilactici) et de prébiotiques (Mannane-oligosaccharide).) pour des porcelets en gestion biologique estimées par « multi-response permutation procedure » (MRPP)
Ration Valeur de P COMP vs COMP+SUPP 0,07 COMP vs SIMP 0,002 COMP vs SIMP+SUPP 0,002 COMP+SUPP vs SIMP 0,0001 COMP+SUPP vs SIMP+SUPP 0,0003 SIMP vs SIMP+SUPP 0,32
116
3.3.1.3. Analyse de l'indicateur d'espèce (ISA) «Indicator species analysis»
Le ISA est utilisé pour contraster les profils bactériens (amplicons LH-PCR) et
trouver les phylotypes significativement les plus abondants dans un traitement alimentaire
particulier. Les phylotypes représentés par les amplicons de 348-, 355- et 359- paires de
base (bp) ont eu une valeur d'indicateur significativement plus élevée (P<0,01) et ceux de
335- et 449-bp ont tendance à avoir une valeur plus élevée dans la ration COMP (P<0,06)
(Tableau 3.3.5). L'identité du phylotype de l'amplicon LH-PCR à 348-bp est représentée par
2 clones de Ruminococcaceae, 1 clone non classé de Proteobacteria et 1 clone
d'Ignatzchineria. L'identité des phylotypes de l'amplicon à 359-bp était 9 clones de Blautia,
3 clones de Lachnospiraceae et 1 clone de Clostridiales et Lactobacillus. Aucun phylotype
n'a pu être identifié pour les amplicons à 335-, 355- et 449-bp pour la ration COMP à l'aide
de la méthode de criblage des librairies.
La ration COMP+SUPP a des valeurs d'indicateur significativement plus élevées pour
les amplicons à 336- et 350-bp (P<0,04). Les deux amplicons LH-PCR (339- et 347-bp) ont
eu tendance à être plus élevés dans cette ration (P<0,07) (Tableau 3.3.5). L'identité des
phylotypes a pu être trouvée pour un seul amplicon soit le 350-bp dans lequel 2 clones
d'Erysipelotrichaceae non classé et 1 clone de Lactobacillus ont pu être identifiés.
C'est dans la ration SIMP qu'il y a eu le plus d'amplicons ayant des valeurs d'indicateur
les plus élevées. Les amplicons 328-, 337-, 341-, et 353-bp ont eu des valeurs
significativement plus élevées (P<0,03) et ceux de 320-, 334- et 379-bp ont eu tendance à
être plus élevées dans la ration SIMP (P<0,08). Le séquençage a permis de trouver 5 clones
de Turicibacter dans l'amplicon LH-PCR à 320-bp, et 2 clones de Corynebacterium et 1
clone de Blautia dans l'amplicon 341-bp. Finalement, l'analyse a permis d'identifier 16
clones de Streptococcus, 4 clones de Lactobacillus et 3 clones de Mogibacterium dans le
117
phylotype à 353-bp. L'analyse n'a pas permis d'identifier de phylotypes pour les autres
amplicons.
L'amplicon de 351-bp a eu une valeur d'indicateur significativement plus élevée
(P<0,002) et 346- et 372-bp ont eu tendance à avoir des valeurs plus élevées dans la ration
SIMP+SUPP (Tableau 3.3.5). Le séquençage de l'amplicon de 351-bp a permis d'identifier
les phylotypes de 4 clones d'Erysipelotrichaceae non classés, 2 clones de Ruminococcaceae
et 2 clones de Prevotella.
118
Tableau 3.3.5. Analyse de l'indicateur d'espèce (ISA) pour les différents traitements (type de ration (SIMP ou COMP) et suppléments (SUPP) composés d'enzymes (β-glucanase, xylanase, phytase, amylase et protéase), de probiotiques (Pediococcus acidilactici) et de prébiotiques (Mannane-oligosaccharide) pour des porcelets en gestion biologique
Ration LH-PCR amplicon (bp)
Valeur de l'indicateura
Valeur de p Identité phylotypique
COMP 335 43 0,06 aucun clone
348
83 0,002
2 clones Ruminococcaceae
1 non classé Proteobacteria
1 clone Ignatzchineria
355 56 0,01 aucun clone
359
50 0,01
9 clones Blautia
3 clones Lachnospiraceae
1 clone Clostridiales
1 clone Lactobacillus
449 33 0,06 aucun clone COMP +SUPP
336 38 0,04 aucun clone 339 38 0,06 aucun clone
347 39 0,07 aucun clone
350
38 0,03
2 clones non classé Erysipelotrichaceae
1 clone Lactobacillus
SIMP 320
38 0,08
5 clones Turicibacter
328 57 0,005 aucun clone
334 38 0,06 aucun clone
337 47 0,01 aucun clone
341
42 0,03
2 clones Corynebacterium
1 clone Blautia
353 39 0,02 16 clones Streptococcus
4 clones Lactobacillus
3 clones Mogibacterium
379 38 0,06 aucun clone SIMP +SUPP
346 43 0,07 aucun clone
351
45 0,002
4 clones non classé Erysipelotrichaceae
2 clones Ruminococcaceae
2 clones Prevotella
372 38 0,06 no clone a Abondance relative x fréquence relative
119
3.4. DISCUSSION
Plusieurs ingrédients ou composés actifs sont employés en production porcine
conventionnelle pour limiter les problèmes de santé ou d’adaptation au sevrage, comme les
antibiotiques, les farines animales ou encore des sous-produits lactés. Cependant, en
production biologique leur utilisation est soit interdite ou ils sont peu disponibles sur le
marché. Cette étude visait donc étudier des sources de protéines hautement digestibles et la
canne à sucre, comme source de sucrose, dans une moulée complexe. De plus, l'ajout de
suppléments actifs a été étudié pour leurs effets sur la digestibilité (enzymes) et la flore
bactérienne (probiotiques et prébiotiques).
3.4.1. Performances et digestibilité
Au jour 14 de l'expérience, une interaction ration x SUPP est observée. Les porcelets
consommant la ration COMP + SUPP ont atteint un poids supérieur tandis qu'il est
légèrement inférieur chez les porcelets ayant reçu le traitement SIMP + SUPP. Cette
interaction ne peut pas s'expliquer par une meilleure digestibilité, car il n'y a pas
d'amélioration de celle-ci par l'ajout de SUPP. Cependant, le GMQ était numériquement
supérieur pour la ration COMP + SUPP se qui permet d'expliquer en partie le poids plus
élevé des porcelets recevant cette ration. De plus, le poids supérieur pourrait peut-être
s'expliquer par l'amélioration globale de la santé des porcelets. En effet, la consistance des
fèces était plus élevée pour les porcelets recevant la ration COMP + SUPP
comparativement aux autres traitements. Le profil bactérien de ce traitement semble
également ce distinguer des autres traitements. Toutefois, nous n'avons pas pu identifier un
type (genre ou espèce) de bactéries spécifiquement associé à ce traitement.
120
D'une façon plus générale, les moulées COMP ont permis d'obtenir un meilleur GMQ
pendant les 14 premiers jours post-sevrage. L'augmentation du GMQ peut s'expliquer par
une amélioration du ratio G:F qui est appuyée par les meilleures digestibilités. En effet, la
moulée COMP permet d'obtenir une meilleure digestibilité de la matière sèche, de la
matière organique et de l'énergie pendant les deux semaines de traitement. De plus, la
digestibilité du phosphore était plus élevée pendant la première semaine suivant le sevrage
pour les porcelets nourris avec les moulées COMP.
La complexité de la moulée au sevrage est considérée comme un facteur clé pour
maximiser la croissance des porcelets après le sevrage (Vente-Spreeuwenberg et al., 2004;
Dong et Pluske, 2007). La haute qualité des ingrédients est connue pour augmenter la
palatabilité, la prise alimentaire, la digestibilité des nutriments et les performances de
croissance. Par contre, elle est associée à un coût plus élevé (Mateos et al., 2007). Plusieurs
études ont montré une augmentation des performances lors de l'emploi d'une moulée
complexe plus digestive comparativement à une moulée simple, en élevage conventionnel
(Wellock et al., 2009; Fraser et al., 1994; Dritz et al., 1996). Les rations simples
contiennent généralement du maïs et du tourteau de soya. En comparaison, les rations
complexes contiennent des sources de protéines animales, du lactose, des médicaments et
des concentrés des protéines de soya. Ceux-ci observent une augmentation du GMQ, de la
CAQ et du ratio G:F. Ils expliquent l'augmentation du GMQ par la plus grande prise
alimentaire et un ratio G:F supérieur. L'étude de Berrocoso et al. (2012) a montré une
amélioration de la digestibilité de plusieurs nutriments chez les porcs alimentés avec une
moulée complexe. Ces différentes études appuient en partie les résultats de la présente
étude. Bien qu'une amélioration de la prise alimentaire n'ait pas été observée chez les
porcelets alimentés avec la moulée COMP, une augmentation du GMQ et du ratio G:F et
une meilleure digestibilité de certaines composantes alimentaires ont été constatées.
Le pois entier est une bonne source d'énergie et de protéines (hautement digestibles),
mais son utilisation est réduite en nutrition porcine en raison des effets négatifs sur la prise
121
alimentaire et la digestibilité des nutriments (Valencia et al., 2008). Les effets néfastes qui
surviennent lorsque le pois est introduit dans l'alimentation varient selon la variété et les
traitements employés pour modifier le pois, comme les traitements à la chaleur. Chez
certaines espèces de pois crus, les inhibiteurs trypsiques seraient responsables de la
diminution de la digestibilité des protéines (Huisman et Le Guen, 1991 cités par Valencia et
al., 2008) et le contenu en saponines confèrerait un moins bon goût ce qui limiterait la prise
alimentaire. Cependant, la fraction protéique du pois peut être employée comme source
alternative aux sources conventionnelles de protéines employées dans les aliments pour
porcs (Valencia et al., 2008; Jezierny et al., 2010). Parera et al. (2010) ont observé une
diminution de la digestibilité des protéines avec l'emploi de protéines de pois
comparativement au tourteau de soya mais aucune différence pour la digestibilité de
l'énergie et les performances de croissance des porcelets. La quantité de protéines de pois
employée dans la ration a aussi une influence, mais la majorité des études a montré que
l'incorporation d'une quantité inférieure à 20 % n'a pas d'impact négatif sur les
performances animales (Stein et al., 2004; Brooks et al., 2009).
Les extraits de protéine de levures, comme le NuPro, sont une source riche en acides
aminés hautement digestibles et avec un contenu en protéines très élevé. Ils peuvent être
employés comme substitue à la farine de plasma pour les porcelets en post-sevrage
(Maxwell et al., 2004). La farine de plasma est bien connue pour augmenter la digestibilité
des rations. Les extraits de levures contiennent aussi une haute concentration du glutamate
qui améliore la palatabilité des ingrédients ce qui résulte en l'augmentation de la prise
alimentaire (D'Souza et Frio, 2007). Cette amélioration permet d'expliquer dans plusieurs
études le meilleur GMQ observé chez les porcelets (D'Souza et Frio, 2007; Spark et al.,
2005; Mathew et al., 1998). Cependant, les résultats sont variables et d'autres études n'ont
trouvé aucune amélioration (Kornegay et al., 1995). Une augmentation de la CAQ n'a pas
été observée dans la présente étude, mais d'autres ingrédients étaient inclus dans la moulée
COMP et qui peuvent limiter la consommation comme les concentrées de protéine de pois
ou le blé. Les rations pour porcs utilisées dans les autres études sont composées
généralement de maïs, ce qui n'est pas le cas dans cette étude où les rations contennaient
122
majoritairement du blé. Dans l'étude de Solà-Oriol et al. (2009), le pourcentage de prise
alimentaire totale, donc la préférence, du maïs extrudé est plus élevé chez les porcs
comparativement au blé extrudé. Ce qui peut avoir influencé la CAQ de l'étude présente.
Le saccharose est efficacement transformé par les monogastriques. Le saccharose peut
remplacer l'amidon présent dans les aliments à base de céréales. En effet, la production
d'énergie par le sucre de canne, estimée sur la base de sucre produit, est supérieure à celle
des céréales calculée à partir de l'amidon (Archimède et al., 2011). L'amidon est une
molécule plus complexe que le saccharose ce qui limite sa digestibilité et donc la libération
de ses molécules de glucose. Le remplacement du lactose par du saccharose n'affecterait
pas la croissance, la prise alimentaire et le ratio G:F chez le porcelet sevré (Mavromichalis
et al., 2001). Cependant, dans le cas où le lactose est peu disponible, comme en production
biologique, l'utilisation du saccharose peut augmenter l'énergie digestible de la ration.
Pendant la période post-traitement (jours 15-28), les porcelets ayant consommé de la
moulée SIMP tendaient à mieux performer, montrant un meilleur GMQ et un ratio G:F
supérieur, que ceux ayant été nourris avec de la moulée COMP. La ration post-traitement
ressemble davantage à la moulée SIMP, c'est pourquoi il est possible que le système
digestif des porcelets était mieux adapté à cette moulée. Il n'y a donc pas de temps
d'adaptation pour le porcelet ayant consommé la moulée SIMP comparativement à celui qui
était nourris avec la ration COMP. Un passage plus graduel à la nouvelle moulée aurait pu
améliorer la transition des porcelets nourris avec la ration COMP (Fraser et al., 1994).
Une autre hypothèse pourrait expliquer ce phénomène, soit le gain compensatoire. En
effet, le but du projet n'était pas de restreindre les animaux. Cependant, une meilleure
digestion a été observée, pendant le traitement, chez les porcelets consommant de la moulée
COMP. L'étude démontre aussi que la ration simple mène à une moins bonne efficacité
alimentaire. Dritz et al. (1996) explique la diminution de l'efficacité (ratio G:F) de la
123
moulée simple par le fait que les ingrédients seraient moins digestibles ou que la capacité
d'absorption de l'intestin a été réduite par cette ration. Cependant, les résultats post-
traitement laissent croire que les porcelets ayant consommé la ration SIMP pourraient
compenser le retard de croissance. Ils ont un meilleur GMQ et ratio G:F en post-traitement.
Ce résultat a été aussi obtenu dans d'autres recherches dont celles de Fraser et al. (1994).
Dans leur étude, les porcelets recevaient, pendant les deux premières semaines post-
sevrage, une ration simple (maïs, blé et tourteau de soya) ou une complexe (médicamenté et
sans tourteau de soya) et par la suite tous les porcelets étaient alimentés avec une même
ration simple. Trois semaines suivant le sevrage, ils ont pu constater que les porcelets
alimentés avec la moulée simple avaient un meilleur GMQ et ratio G:F.
3.4.2. Analyse de la communauté bactérienne
Les porcelets coexistent avec diverses bactéries commensales dans leur tractus gastro-
intestinal. Les bactéries sont généralement bénéfiques, apportant des nutriments ou encore
une protection contre les pathogènes. Plusieurs facteurs influencent la composition de la
flore intestinale des porcelets au moment du sevrage. En effet, des changements majeurs
vont survenir pendant cette période critique, ceux-ci seront influencés par l'alimentation,
l'environnement et l'hôte. Le retrait du lait maternel lors du sevrage fait en sorte que le
porcelet est plus susceptible aux maladies entériques et à l'établissement de bactéries
pathogènes dans le système digestif (Lallès et al., 2007). En effet, la flore intestinale des
porcelets est peu développée à la naissance et il s'en suit une expansion et une spécialisation
rapide des bactéries qui ne sont toutefois pas achevées avant le sevrage précoce. Dans le
présent projet, l’analyse du profil bactérien a été réalisée deux semaines après le sevrage
afin qu'un certain équilibre soit atteint, ce qui permet de bien évaluer l’effet possible des
traitements alimentaires.
124
3.4.2.1. Indice de diversité
Les indices de diversité soient : la richesse, l'équitabilité et la diversité de Shannon, ont
montré que le type de ration, SIMP et COMP, n'a pas d'impact significatif sur la diversité
bactérienne. Ces résultats suggèrent que la ration COMP ne permet pas de diminuer la
quantité ni le nombre d'espèces bactériennes dans les fèces. Cependant, l'ajout des
suppléments permettrait de diminuer de façon significative la richesse, c'est-à-dire le
nombre d'espèce, sans modifier l'équitabilité et la diversité de Shannon. Les prébiotiques
peuvent s'attacher à la paroi cellulaire de certains types de bactéries spécifiques ce qui les
empêche de s'attacher aux cellules de l'intestin (Spring et al., 2000). De plus, les
probiotiques interagissent avec l'épithélium intestinal pour bloquer l'adhésion des
pathogènes. Gagnon et al. (2007) ont montré que l'administration de Pediococcus
acidilactici MA 18/5 M diminue la diversité microbienne au niveau du côlon des porcelets
en post-sevrage. P. acidilactici produit aussi une bactériocine qui inhibe certains types de
bactéries lactiques et certains pathogènes (Rodrígez et al., 2002). Les probiotiques peuvent
donc aussi moduler le microbiote intestinal, comme les prébiotiques. Ce qui pourrait
expliquer une diminution du nombre d'espèce dans les fèces. L'étude de Konstantinov et al.
(2004) a montré que l'addition de prébiotiques a conduit au développement de Lactobacilli
dans l'intestin grêle et à une diversité et une stabilité accrue de la flore dans le côlon.
Cependant, l'analyse de la composition du microbiote dans les fèces ne renseigne pas sur ce
qui se passe dans le petit intestin (Konstantinov et al., 2004).
3.4.2.2. Nonmetric multidimensional scaling (NMS) and multi-response
permutation procedure (MRPP)
Le NMS et le MRPP permettent de constater que les profils bactériens généraux des
rations SIMP et COMP sont différents. Les aliments contenus dans la ration COMP
125
favorisent la colonisation d'espèces bactériennes distinctes. Le type de fibres et leur taux
d'inclusion a un effet important sur le nombre de bactéries dans le tractus gastro-intestinal
et une certaine influence sur la population bactérienne (Castillo et al., 2007). Le
pourcentage de fibres mesuré pour l'ADF était différent entre les deux types de moulée ce
qui pourrait expliquer les profils bactériens différents. De plus, le pois contient des lectines
qui peuvent se fixer à la muqueuse intestinale et modifier l'écologie bactérienne (Pusztai et
al., 1993 cités par Crevieu-Gabriel, 1999). De plus, la digestion moindre de certains
composés avec la moulée SIMP peut favoriser différents types bactériens dans le système
digestif. Ainsi, les rations, à cause des différences dans leurs compositions en fibres et en
lectines et leur niveau de digestibilité, favoriseraient le développement de différents types
de bactéries.
Les suppléments ont permis de diminuer la richesse, donc le nombre de bactéries, dans
les fèces des porcelets. Toutefois, le supplément n'a pas eu d'effet sur le profil bactérien
global des fèces des porcelets alimentés avec une moulée SIMP mais a eu une tendance à le
modifier lorsqu’il était ajouté à la ration COMP. La diminution de la richesse avec les
suppléments était plus marquée pour la moulée COMP ce qui pourrait modifier davantage
le profil bactérien. En effet, la réduction du nombre de bactéries mesuré par l'indice de
richesse était plus importante pour cette moulée avec une réduction de l'indice de 15%
comparativement à une réduction de 7% pour la ration SIMP + SUPP comparativement à la
ration SIMP.
3.4.2.3. Analyse de l'indicateur d'espèce (ISA)
L'identification de certains clones bactériens n'a pas permis l'identification d'espèces
précises. De plus, il ne nous a pas été possible de caractériser et d'associer un genre ou une
famille de bactéries à une ration particulière. La diversité taxonomique du microbiote
126
révèle l'identité des micro-organismes présents, mais donne donc des informations limitées
sur leurs rôles potentiels (Konstantinov et al., 2004).
Parmi les clônes identifiés, deux genres, Blautia et Lactobacillus, et deux familles,
Ruminococcaceae et Erysipelotrichaceae, sont connus comme étant généralement
bénéfiques. Blautia utilise l’hydrogène et produit de l’acétate dans l’intestin (Rey et al.,
2010). Une diminution de Blautia dans le système digestif peut s’expliquer par une moins
bonne fermentation des fibres, ce qui entraîne une réduction de la concentration en
hydrogène dans l’intestin et crée un environnement moins propice à la colonisation de
Blautia (Buzoianu et al., 2012). Lorsque Blautia est présent en quantité moindre il y aurait
une diminution de la fermentation des fibres ce qui limite l'absorption de nutriments en
entraînant un retard de croissance des animaux. La famille des Ruminococcaceae est
reconnue pour dégrader les fibres, comme la cellulose, ainsi que l'amidon, ce qui permet
une meilleure digestion de ces composantes dans le tractus digestif des porcs (Castillo et
al., 2007). Les bactéries appartenant à cette famille se retrouvent surtout dans la partie
proximale du côlon des porcs ce qui correspond au site d'importance présumé pour la
destruction des polysaccharides de structure des plantes (Castillo et al., 2007). Les
Lactobacillus, pour leur part, produisent de l'acide lactique et certaines espèces produisent
des peptides antibactériens (Makras et al., 2006). De plus, ce genre de bactéries est un
indicateur de la présence de bactéries bénéfiques (Buzoianu et al., 2012). Des études ont
montré que plusieurs types de prébiotiques permettraient de stimuler la présence de
Lactobacilli dans l'intestin (Konstantinov et al., 2005, Hayakawa et al., 1990). Dans l'étude
présente, l'utilisation de mannane oligosaccharide et de Pedioccocus acidilactici dans la
ration n'a pas augmenté la présence de ce genre bactérien dans les fèces des porcelets
consommant une alimentation supplémentée. Pour finir, la famille Erysipelotrichaceae a
été identifiée parmi les clones de la présente expérience. Une augmentation du nombre
d'Erysipelotrichaceae a été associée à l’augmentation de la prise alimentaire, du poids
corporel et du dépôt de gras, et à une diminution de la concentration d’acide gras volatile
dans les fèces chez la souris (Fleissner et al., 2010). Buzoianu et al. (2012) n'ont pas
rapportés de différences dans l'abondance relative de cette famille dans le microbiote caecal
127
chez le porc alimenté avec du maïs Bt. Il est important de savoir qu'une espèce reconnue
chez les porcs Erysipelothrix rhusiopathiae est responsable du rouget (Harada et al., 2013).
Il se pourrait donc que ce pathogène soit présent parmi les clones identifiés puisque cette
bactérie est présente dans la plupart des élevages. Par contre, aucun cas de rouget n’a été
noté pendant ce projet.
Bien entendu, certains genres et familles contenant des pathogènes et des bactéries
commensales ont été retrouvés dans les fèces des porcelets. Par exemple, le genre
Corynebacterium est ubiquitaire; plusieurs espèces sont pathogènes et d’autres font partie
de la flore normale de la peau et des muqueuses (Vela et al., 2003). Certaines de ces
espèces sont responsables de la diphtérie ou encore de la septicémie (Bugnicourt, 1995).
Mogibacterium, pour sa part, est encore peu connu chez le porc. Cependant, ce genre
bactérien est reconnu pour causer des maladies buccales chez l'humain (Colombo et al.,
2009). Prevotella et Streptococcus sont des bactéries très abondantes. Il y a des espèces qui
sont considérées comme commensales, mais ces genres bactériens sont souvent nocifs dans
le tractus digestif. En effet, certaines espèces de Prevotella et autres bactéries causent des
abcès dans le tractus digestif (Klug et al., 2011) et Streptococcus cause diverses pathologies
chez le porc, comme la méningite (Vela et al., 2013). Les espèces bactériennes contenues
dans le genre Turicibacter sont retrouvées chez plusieurs animaux, ce qui laisse croire
qu'ils sont une partie importante du microbiome du tractus digestif. Cependant, la seule
espèce qui a été cultivée serait un pathogène et chez le porcelet causerait des infections
subcliniques ou aurait des effets délétères sur le tractus gastro-intestinal (Rettedal et al.,
2009).
Pour terminer, le genre Ignatzschineria et la famille Lachnospiraceae n'ont pas encore
de fonction spécifique connue chez le porc. L'ordre Clostridiales est constitué de diverses
espèces dont certaines peuvent avoir des effets négatifs, par exemple C. perfringens
(Sadowsky et Whitman, 2011) et d'autres ont des effets positifs comme C. butyricum qui
produit de l'acide lactique (Bugnicourt, 1995). De plus, le phylum Proteobacteria possède
128
trop d'espèces dont les fonctions sont diverses, soit positives, négatives ou neutres
(Sezenna, 2011).
À partir des résultats obtenus, et en connaissant l'effet des bactéries, il est possible
d'affirmer, sous toutes réserves, car aucune espèce spécifique n'a été identifiée, que la ration
COMP permettrait d'obtenir une flore bactérienne plus bénéfique pour l'animal. En effet,
dans les fèces des porcelets nourris avec la ration COMP, davantage de genres et familles
bactériens bénéfiques sont observés. Contrairement à ces résultats, 16 clones de
Streptococcus ont été retrouvés dans la ration SIMP. Ceux-ci peuvent être commensaux,
mais ils sont plus souvent associés à des maladies chez le porc. De plus, davantage de
pathogènes potentiels sont observés dans la ration SIMP. Le traitement COMP pourrait
probablement permettre d’améliorer la santé des porcelets et une meilleure survie de ceux-
ci en cas de maladie dans la porcherie. Dans cette étude, il n'a pas été possible d'identifier
des effets sur la flore bactérienne avec l'ajout de suppléments, trop peu de clones ont pu être
identifiés.
3.4.3. Scores fécaux
Pendant les deux semaines suivant le sevrage, il n'y a pas d'effet significatif du temps
(semaine 1 versus semaine 2) en ce qui a trait à la consistance des fèces. De plus, aucune
différence entre la ration SIMP, SIMP+SUPP et COMP n'a été observée. Cependant, la
ration COMP+SUPP a permis d'obtenir un meilleur score fécal (des fèces plus solides). Le
profil bactérien obtenu par analyse du NMS et du MRPP des porcs alimentés avec cette
ration est significativement différent de la ration SIMP et SIMP+SUPP et tend à être
différent du traitement COMP, ce qui pourrait expliquer l'amélioration de la consistance des
fèces. En effet, cela veut dire que des bactéries différentes ont colonisé le tractus digestif
des porcelets, mais celles-ci n'ont pas pu être identifiées. Toutefois, aucune diarrhée
importante n'a été observée pendant l'expérience, ce qui peut expliquer qu'il n'y a pas de
129
différence majeure entre les traitements. Il est possible que les porcelets n'aient pas été en
contact avec des souches bactériennes néfastes, donc aucune infection intestinale causant
des diarrhées n'a été observée.
En plus de la composition ou du profil bactérien, la consistance des fèces est en liens
avec la composition des rations, particulièrement la teneur en fibre. L'inclusion d'un taux
modéré de fibre dans la ration pour les jeunes animaux non ruminants semble être
bénéfique pour la santé intestinale (Montagne et al., 2003). La prise de fibre pourrait
réduire l'incidence et le temps d'une diarrhée infectieuse, et favoriserai la réhydratation
(Williams et al., 2001). La teneur en ADF de la ration SIMP est plus élevée que celle de la
ration COMP, mais il n'y a pas de différence entre les deux rations en ce qui a trait à la
consistance des fèces. C'est pourquoi l'amélioration observée pour la ration COMP + SUPP
serait davantage expliquée par la modification du profil bactérien qui tend à être différent
de la ration COMP. En fait, la teneur en fibre des rations COMP et COMP + SUPP est
comparable, se situant en moyenne à 4,5 % d'ADF.
3.5. CONCLUSION
Compte tenu des résultats obtenus, l'ajout de suppléments ne serait pas suffisamment
bénéfique pour que leur utilisation soit systématique. Cependant, la ration COMP pourrait
être utilisée dans les élevages porcins biologiques lorsqu'il y a présence de maladie, car le
profil bactérien est différent et semble comporter une flore bactérienne plus bénéfique que
la ration SIMP. D'autres études portant sur la flore bactérienne du système digestif
pourraient permettre de compléter ces données. Dans un élevage où il n'y a pas de problème
majeur de santé la ration SIMP pourrait très bien être utilisée. En effet, bien que la
croissance des porcelets recevant la moulée SIMP soit inférieure à celle de ceux nourris
avec la ration COMP pendant les deux premières semaines suivant le sevrage, les
performances globales des porcelets étaient équivalentes, peu importe la ration 28 jours
130
après le sevrage. Ce phénomène pourrait s'expliquer soit par un gain compensatoire dans
les deux dernières semaines ou bien les porcelets alimentés avec une ration SIMP étaient
mieux adaptés à la ration post-traitement simple, ce qui leur permettait de mieux performer
par la suite. L'utilisation de suppléments n'a montré aucune amélioration majeure en termes
de performances et digestibilité. De plus, la présence prédominante de bactéries bénéfiques
n'a pas été montrée dans les deux rations supplémentées bien qu’une diminution globale du
nombre de bactéries dans les fèces ait été observée avec l’ajout des suppléments.
Finalement, bien que cela reste à être confirmé, il semble que l'utilisation de la ration
COMP permettrait la colonisation de certaines bactéries bénéfiques aux porcelets, ce qui
pourrait améliorer leurs performances.
131
3.6. LISTE DES OUVRAGES CITÉS
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CHAPITRE 4
CONCLUSION
L'objectif de ce projet était de développer un aliment pour porcelet sevré qui répondrait
aux normes de la production biologique et qui permettrait l'emploi de produits biologiques
disponibles. Les farines animales, interdites, ont été remplacées par des concentrés de
protéines de pois et de levure, et les sous-produits laitiers, peu disponibles, ont été
substitués par de la canne à sucre. De plus, les médicaments employés en agriculture
conventionnelle ont été remplacés par des suppléments. Ils comprennent des enzymes pour
améliorer la digestion des porcelets en post-sevrage ainsi que des probiotiques et
prébiotiques afin d'améliorer la santé intestinale de ceux-ci.
En terme de performances, la moulée complexe avec ou sans suppléments a permis
d'obtenir un meilleur gain moyen quotidien et une meilleure efficacité alimentaire dans les
deux semaines suivant le sevrage. Cette amélioration des performances est associée avec
une amélioration de la digestibilité de la matière sèche, de la matière organique et de
l'énergie, principalement. Par contre, les porcelets consommant la ration simple, avec ou
sans suppléments, ont rattrapé leur retard de croissance pendant les deux semaines suivant
l’application des traitements, lorsque tous les animaux étaient nourris avec une ration de
type tourteau soya-lin, céréales et pois. Globalement, sur l’ensemble de la période
expérimentale pendant les 28 jours post-sevrage, il n'y a eu aucun effet du type de ration ou
de l'ajout de suppléments sur les performances de croissance des porcelets.
En ce qui touche l’analyse du profil bactérien, une différence significative de la
communauté microbienne a été observée entre les moulées simple et complexe à la
140
deuxième semaine post-sevrage. Les quelques genres et familles bactériens qui ont pu être
identifiés permettent, sous toutes réserves, de croire que la ration complexe permettrait
d'augmenter le nombre de bactéries bénéfiques pour le porcelet. De plus, la ration complexe
avec supplément tend à différencier le profil bactérien des autres rations, ce qui pourrait
expliquer l'amélioration de la texture des fèces. D'autres études seraient nécessaires afin
d'identifier les bactéries présentes dans le tractus intestinal de ces porcelets et qui pourraient
expliquer ces résultats
Les résultats de la recherche indiquent donc que des porcelets alimentés avec une ration
simple peuvent à long terme obtenir une croissance équivalente à ceux nourris avec une
ration complexe, malgré leur adaptation post-sevrage plus lente. Cependant, l’analyse des
profils bactériens a montré un effet significatif des rations complexes qui pourrait modifier
la réponse des animaux selon les conditions d’élevage, et ainsi agir sur la santé et les
performances. Ceci pourrait être le cas, lorsque les conditions sanitaires sont inadéquates ou
déficientes. Dans ce cas, la ration complexe et même complexe avec suppléments
pourraient agir positivement sur la santé et les performances en favorisant la présence plus
importante de bactéries bénéfiques dans système digestif. Des études complémentaires
pourraient être réalisées pour valider cette hypothèse.
L'agriculture biologique veut créer un agroécosystème durable et il y a donc des normes
à respecter qui peuvent parfois causer certains problèmes aux agriculteurs comparativement
à ceux en production conventionnelle. Ils doivent souvent penser différemment, par
exemple, comme l'utilisation de médicament est prohibée, ils doivent réfléchir afin de
prévenir les maladies plutôt que d'avoir à les guérir. En effet, les conséquences
économiques des problèmes de santé sont souvent l'un des plus grands problèmes lors de la
conversion d'une ferme conventionnelle à un mode de production biologique. Il y a
cependant de l'avenir dans ce secteur de production encore peu développé. Les gens
s'intéressent de plus en plus à ce qu'ils consomment et sont préoccupés par le mode
d'élevage des animaux, dont les techniques de production, l'utilisation d'antibiotique et la
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manière de traiter les animaux dans les élevages. C'est pourquoi la demande pour les
produits biologiques est en hausse, car certains consommateurs ont des valeurs qui se
rapprochent de ce mode de production.
